細胞質プロテアーゼ制御による肝虚血再潅流傷害の抑制

肝細胞の虚血再灌流傷害の機序を、2つのモデルを用いて検討した。1.ラット初代培養肝細胞にsuperoxideを負荷する系では、約15分後に細胞表面のsmall blebとほぼ時を同じくして、細胞質カルシウム濃度が上昇し始めた。30分後には700nMに達し、この頃large blebが形成され、LDHの遊離が始まった。細胞質プロテアーゼcalpainにspecificな阻害剤calpeptinを添加すると、superoxideによる細胞質カルシウムの上昇は抑えられなかったが、blebの形成やLDHの遊離が有意に抑制された。ラット初代培養肝細胞にtert-butylhydroperoxideを負荷する系では、25分後にblebが発生した。細胞膜の裏打ちをしているF-actinはblebの直下でも構造が保たれていることが、透過電顕およびrhodamin-phalloidinを用いたF-actin染色で確認された。また、bleb発生と同時に、Actin binding proteinのうちtalin、α-actininの減少が認められた。Blebの発生とactin binding proteinの減少は、細胞外カルシウムの除去、或いはcalpeptinの添加により抑えられた。以上の結果より、肝細胞にoxidative stressを負荷すると、カルシウムが細胞外から流入しcalpainが活性化され、その結果actin binding proteinが分解されblebを形成し、細胞死に至るmechanismが考えられた。細胞質プロテアーゼの制御により、細胞傷害が抑制されることが示された。現在calpainの活性の変化を測定中であり、その結果を踏まえて細胞障害の更なる抑制を目指したい。

肝細胞の虚血再灌流傷害の機序を、2つのモデルを用いて検討した。1.ラット初代培養肝細胞にsuperoxideを負荷する系では、約15分後に細胞表面のsmall blebとほぼ時を同じくして、細胞質カルシウム濃度が上昇し始めた。30分後には700nMに達し、この頃large blebが形成され、LDHの遊離が始まった。細胞質プロテアーゼcalpainにspecificな阻害剤calpeptinを添加すると、superoxideによる細胞質カルシウムの上昇は抑えられなかったが、blebの形成やLDHの遊離が有意に抑制された。ラット初代培養肝細胞にtert-butylhydroperoxideを負荷する系では、25分後にblebが発生した。細胞膜の裏打ちをしているF-actinはblebの直下でも構造が保たれていることが、透過電顕およびrhodamin-phalloidinを用いたF-actin染色で確認された。また、bleb発生と同時に、Actin binding proteinのうちtalin、α-actininの減少が認められた。Blebの発生とactin binding proteinの減少は、細胞外カルシウムの除去、或いはcalpeptinの添加により抑えられた。以上の結果より、肝細胞にoxidative stressを負荷すると、カルシウムが細胞外から流入しcalpainが活性化され、その結果actin binding proteinが分解されblebを形成し、細胞死に至るmechanismが考えられた。細胞質プロテアーゼの制御により、細胞傷害が抑制されることが示された。現在calpainの活性の変化を測定中であり、その結果を踏まえて細胞障害の更なる抑制を目指したい。