初代培養肝細胞における分化機能発現の細胞密度依存性の分子機構

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成熟肝細胞は細胞周期のGO期にあり、増殖を停止しているが、部分肝切除後肝細胞は活発に増殖し、肝再生行なう。肝細胞を初代培養すると細胞密度が低いほど増殖活性は高いという細胞密度依存性が観察される。この細胞密度依存性の分子機構を解明することを目的として研究を行なった。肝細胞の増殖はインスリンとEGFの刺激によっておこる。しかし、インスリンレセプターの数、親和性は細胞密度によって影響を受けなかった。EGFレセプターは細胞密度が低いとむしろ高親和性型から低親和性型に移行することが観察され、増殖活性の細胞密度依存性調節は少なくともレセプターレベルではないと思われる。次に、細胞密度による細胞内蛋白質のリン酸化の相違を調べた。細胞を^<32>Pでラベルし、細胞可溶性画分と細胞骨格とに分離し、2次元電気泳動を行なった。細胞骨格蛋白質の中で細胞密度の低い培養条件でのみ特異的にリン酸化されるスポットを見い出した。現在、その蛋白質を同定しようと試みている。肝細胞がG0期からG1期に移行する際に起こる遺伝子発現の違いを調べることによって、G0期とG1期の調節に関わる遺伝子を単離するために、以下の戦略で実験を行なっている。高密度培養細胞と低密度培養細胞からRNAを調整し、それぞれのdiferential cDNA libraryを作成した。現在いくつかのクローンのDNA配列を決定しつつある。肝臓に特異的に発現しているセリン脱水酵素は肝細胞が増殖する際にはその発現が抑制される。この遺伝子は生後肝臓に発現してくるが、胎仔肝細胞では転写抑制因子によって発現が制御されていることが判明した。低細胞密度培養におけるセリン脱水酵素遺伝子の発現抑制にも同様な制御機構が作動しているのかを検討中である。