Cell Healing:傷ついた細胞内小器官および細胞質の修復機構

细胞修复：受损细胞器和细胞质的修复机制

• 批准号: 11770012
• 负责人: 三宅 克也
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Fukushima Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11770012/
• 关键词: 細胞膜; 損傷; 修復; オートファジー; 細胞内小器官; 小胞; エンドサイトーシス; 粘液; エクソサイトーシス; ウニ卵

1.研究の目的我々は,細胞膜修復は小胞を介して行われることを証明した(J.Cell Biol.,95,97).また,細胞膜損傷修復とアクチンフィラメントの関係を明らかにした(Faceb J.投稿中)。しかしながら,損傷した細胞内小器官の修復機構、膜修復後の長期の膜動態ついては全く不明である.本研究は,膜損傷修復後の細胞内および細胞膜動態を明らかにすることを目的としている。2.研究実施と結果(1)損傷修復によって引き起こされるオートファジー培養胃粘膜上皮細胞または培養線維芽細胞を蛍光デキストランまたは西洋ワサビペロキシダーゼ(HRP)中で損傷し,その後,経時的に固定し,蛍光顕微鏡および透過型電子顕微鏡で観察した.その結果,蛍光顕微鏡では損傷後6時間で,透過型電子顕微鏡では損傷後30分で,細胞質に蛍光デキストランまたはHRPの顆粒構造が確認された.この顆粒化は,損傷後7日までゆっくりとおこなわれた.さらに超微構造の解析によって,その顆粒は壊れた細胞内小器官を含んでおり,オートファゴゾームと考えられた.また,それらの顆粒内に酸性フォスファターゼ反応がみられ,pHも低かった.これらのことから細胞膜損傷後,細胞はオートファゴゾームを形成し,損傷した細胞内小器官や細胞質を取り除く機構をもつことが考えられた.(2)損傷修復に伴うエンドサイトーシスの膜回収機構細胞膜損傷後のエンドサイトーシスを観察した.受精膜を除去したウニ受精卵をシリンジ針で損傷し,カルセイン,HRPまたはFM4-64に浸積して,エンドサイトーシスを観察した.その結果,損傷後30分において,明瞭なエンドサイトーシスが観察された.このことは,膜損傷したする際のエクソサイトーシスによって細胞内から足された膜をエンドサイトーシスによって引き戻す反応であることが考えられた.(3)膜損傷修復による粘液分泌培養胃粘膜上皮細胞を用い膜損傷による粘液分泌を観察した。損傷細胞内の粘液をレクチンで染色し、細胞内粘液の分泌を観察したところ、Ca2+依存性のエクソサイトーシスと思われる粘液分泌が確認された。3.発表・報告本研究結果は米国細胞生物学会および解剖学会で報告した.また,本研究途上で発生した結果についても,Jornal of Cell Scienceに報告した.これらの得られた結果をさらに追求し、細胞生物学雑誌に投稿する予定である.

1. The research purpose の I 々 は, cell membrane repair は vesicular を interface し て line わ れ る こ と を prove し た (John casteen ell Biol., 95,97). ま た, cell membrane damage repair と ア ク チ ン フ ィ ラ メ ン ト の masato を and Ming ら か に し た (Faceb J. Submission in progress. <s:1> く ながら, damaged <s:1> た intracellular small organ <s:1> repair mechanism, long-term <s:1> membrane dynamics of the tissue after membrane repair て て all く unknown である. The purpose of this study is to explore the dynamics of the および cell membrane in <s:1> cells after membrane injury repair を, ら にする にする とを とを, と て る る とを とを とを. 2. Research be applied と results (1) injury repair に よ っ て lead き up こ さ れ る オ ー ト フ ァ ジ ー cultivate gastric mucosa epithelial cells ま た は を culture line d bud cells 蛍 light デ キ ス ト ラ ン ま た は Atlantic ワ サ ビ ペ ロ キ シ ダ ー ゼ し で injury (HRP), そ の after 経 に fixed し, 蛍 light 顕 micromirror お よ び type through electronic 顕 micromirror で 観 し た. そ の results, 蛍 light 顕 micromirror で は で 6 time after injury, through type electronic 顕 micromirror で 30 で は injuries, cytoplasm に 蛍 light デ キ ス ト ラ ン ま た は HRP の granular structure が confirm さ れ た. こ の graining は, damage after 7 ま で ゆ っ く り と お こ な わ れ た. さ ら に ultrastructural の parsing に よ っ て, そ の particles は 壊 れ た is fine Intracellular small organ を containing ん で お り, オ ー ト フ ァ ゴ ゾ ー ム と exam え ら れ た. ま た, そ れ ら の に acid in the granules フ ォ ス フ ァ タ ー ゼ anti 応 が み ら れ, low pH も か っ た. こ れ ら の こ と か ら after injury of cell membrane, cell は オ ー ト フ ァ ゴ ゾ ー ム を し formation, damage し た や small organs in the cell cytoplasm を take り authorities く を も つ こ と が exam え ら れ た. (2) injury repair に with う エ ン ド サ イ ト ー シ ス の film back 収 and cell membrane damage after の エ ン ド サ イ ト ー シ ス を 観 examine し た. Fertilization membrane を remove し た ウ ニ fertilized egg を シ リ ン し で ジ needle injury, カ ル セ イ ン, HRP ま た に leaching は FM4-64 product し て, エ ン ド サ イ ト ー シ ス を 観 examine し た. そ の as a result, damage after 30 に お い て, clear な エ ン ド サ イ ト ー シ ス が 観 examine さ れ た. こ の こ と は, membrane damage し た す る interstate の エ ク ソ サ イ ト ー シ ス に よ っ て in cells か ら foot さ れ た membrane を エ ン ド サ イ ト ー シ ス に よ っ て lead き 戻 す anti 応 で あ る こ と が exam え ら れ た. (3) membrane damage repair に よ る mucus secretion improve gastric mucosa epithelial cells を い membrane damage に よ る mucus secretion を 観 examine し た. Damage cells の mucus を レ ク チ ン で dyeing し, cell secretion of mucus の を 観 examine し た と こ ろ, Ca2 + dependability の エ ク ソ サ イ ト ー シ ス と think わ れ る mucus secretion が confirm さ れ た. 3. 発 table, report the results は U.S. cellular biology society お よ で び anatomy institute report し た. ま た, this study way on で 発 raw し た results に つ い て も, Jornal of Cell Science に report し た. こ れ ら の have ら れ た results を さ ら に pursuit し 雑, Cell biology will contribute に す る designated で あ る.

项目成果

Miyake,Katsuya: "Mucin release induced by plasma membrane disruption."Molecular Biology of the Cell. 11. 502a (2000)

Miyake，Katsuya：“质膜破坏诱导粘蛋白释放。”细胞分子生物学。

Miyake,Katsuya: "Endocytotic membrane retrieval follows exocytosis induced by plasma membrane disruption."Acta.Anat.Nippon. 75(1). 151 (2000)

Miyake，Katsuya：“内吞膜修复遵循质膜破坏诱导的胞吐作用。”Acta.Anat.Nippon。

McNeil,Paul L.: "Patching plasma membrane disruptions with cytoplasmic membrane."J.Cell Sci.. 113. 1891-1902 (2000)

McNeil, Paul L.：“用细胞质膜修补质膜破坏。”J.Cell Sci.. 113. 1891-1902 (2000)

Paul L.McNeil et al: "Patching Plasma Membrane Disruptions with Cytoplasmic Membrance:A Novel Role for Homotypic Vesicle Fusion"Journal of Cell Science. (印刷中). (2000)

Paul L.McNeil 等人：“用细胞质膜修补血浆膜破坏：同型囊泡融合的新作用”细胞科学杂志（2000 年）。

Saito,Kiyofumi: "Plasma Membrane Disruption Underlies Injury of the Corneal Endothelium by Ultrasound."Experimental Eye Reseach,. 68. 431-437 (1999)

Saito Kiyofumi：“质膜破裂是超声角膜内皮损伤的基础。”实验眼科研究，。