オートフアジー性神経細胞死の制御機構に関する分子細胞生物学的研究

点击翻译按钮获取中文摘要

ノックアウトマウスを用いた検討:生後1週齢の野生型、カテプシンBおよびD欠損マウスを用いて低酸素負荷を行い海馬CA1錐体細胞の生存を調べた。その結果、カテプシンDを欠損したマウスのCA1錐体細胞は低酸素負荷しても、その80%は変化せず、虚血に耐性があることがわかった。カテプシンBを欠損するマウスのCA1錐体細胞は、障害を受けやすくなるが野生型マウスとの間で有意差はなかった。野生型マウスの死に方を検討した結果、低酸素負荷後3時間から6時間でカスパーゼ3の活性が上昇するが、24時間後には対照群と同様の値に復した。活性型のカスパーゼ3を認識する抗体で染色すると、一部の細胞のみ6時間、12時間、24時間後でTUNEL陽性細胞と一致したが、その多くはカスパーゼ3陰性であった。オートファゴソームの形成に必須なタンパク質としてLC3が知られているが、その抗体を作製し、負荷後3日までのオートファジー誘導の有無を検討した。その結果、死に行く細胞の細胞質にはLC3陽性のオートファゴソームが多数形成され、TUNEL陽性の細胞の多くは、オートファジーが誘導されていることがわかった。また、電顕的にもオートファゴソームを多数持つCA1錐体細胞が認められることがわかった。さらに、これらの細胞ではリソソームカテプシンDの免疫反応性が上昇することも明らかになった。すなわち、低酸素負荷によって、海馬CA1錐体細胞にオートファジが誘導され、その下流でリソソームカテプシンDが活性化される。これによって、何らかの細胞死につながる分子が活性化され、海馬CA1錐体細胞の死が誘導されるものと推測された。現在、この死に直接関与することが予想されるカテプシンDの基質を検索している。(結果を論文準備中)