原型癌遺伝子bcl-2の遺伝子発現による神経細胞死の回避とその生理的意義

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ラット褐色細胞腫由来のPC12細胞は血清を含む培地で培養すると増殖し、培地から血清を除くとポトーシスに陥ることが知られている。さらに、PC12細胞は血清非存在下で神経栄養因子(NGF)を添加した培地で培養すると、突起を伸展して神経細胞様に分化する。このような特徴を備えたPC12細胞に、細胞死を回避する原型癌遺伝子として知られるbcl-2遺伝子を過剰発現することによって、細胞死とその回避について検討した。発現ベクターに組み込んだヒトbcl-2遺伝子を燐酸カルシウム法により、PC12細胞に過剰発現させた。mRNAと蛋白レベルで検討し、bcl-2を発現した細胞株6種を得た。これらの株を用いて、血清存在下で培養すると野生株と同様に増殖した。無血清下で培養すると、野生株とベクターのみを組み込んだ細胞は24時間後には多くの細胞が死に、4日以内に全ての細胞が死んだ。しかし、bcl-2を組み込んだ細胞では4日後にみると、全ての株で80から100%の生存を示した。さらに、血清非存在下で2週間培養を続けた結果、bcl-2を発現した細胞は突起を伸展し、NGF存在下で培養した細胞と同様に神経細胞様に分化した。この細胞はニューロフィラメントM陽性であった。本実験結果から、bcl-2遺伝子を組み込んだ細胞は、血清存在下では野生株と同様に増殖するが、血清非存在下では野生株と異なり生存し、追には神経細胞様に分化することが明らかになった。今後、さらに、この系を用いて、分化因子の同定とbcl-2が細胞を如何に生存させるのかを検討する。