赤芽球と巨核球分化の振り分け機構の解析

红细胞和巨核细胞分化的分布机制分析

• 批准号: 08261215
• 负责人: 小松 則夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08261215/
• 关键词: 赤血球分化; 巨核球分化; TPO; EPO; UT-7; シグナル伝達; STAT; 細胞周期

赤芽球系細胞と巨核球系細胞は分化の過程において他系統よりきわめて近い関係にあると思われるので、本研究では特に赤芽球と巨核球分化に注目し、その分化決定のメカニズムについて検討した。(1)巨核球の分化に関与するTPOレセプター機能ドメインの同定:巨核球分化に関与するTPO受容体の機能ドメインを同定することは巨核球への分化決定のメカニズムを解明するうえで重要である。UT-7/EPO細胞株にTPO受容体をコードするc-mplcDNAを遺伝子導入して作製したトランスフェクタントはTPOによって成熟巨核球への分化するので、この系を用いてc-mpl deletion mutantを作製し、c-mplの分化に関与する機能ドメインを同定した(JBC印刷中)。(2)赤芽球分化とシグナル伝達分子:本研究で用いたUT-7/GM細胞株はGM-CSFで未分化のまま長期維持され、GM-CSFのかわりにEPOを添加すると一週間で殆どの細胞がヘモグロビン陽性の赤芽球へ分化する。しかもこの赤血球分化はGM-CSF存在下で完全に阻止されるので、赤血球分化のon/off switchをGM-CSFやEPOによって制御できる(Blood印刷中)。しかもGM-CSFやEPOは生理的な因子なので、この実験系はより正常に近いモデルと考えられる。この実験系を用いてわかったことは、(a)UT-7/GMをGM-CSFで刺激するとSTAT1α、STAT3、STAT5が誘導されるが、EPOで刺激するとSTAT5のみが誘導され、STAT1αとSTAT3は誘導されない。しかし同時にGM-CSFを添加し、赤芽球分化を阻止するとSTAT1αとSTAT3が誘導されるようになる。(b)EPO添加によりG1期が延長し、GM-CSF添加によりこのG1期延長が解除される。このことはG1期延長が赤芽球分化の引き金になるとするCarrollらの説を支持するものである。(c)UT-7/GM細胞にSTAT1αあるいはSTAT3cDNAを遺伝子導入し、強制発現させると、EPOによる赤血球分化は、有意に阻止される。STAT1αとSTAT3の両方を同時に発現させると、この分化抑制効果はさらに増強した。以上のことからシグナル伝達分子と赤血球分化機構との接点を見出すことができた。

Red gemmule cell と megakaryocytes, ball of cells は の に お い て system he よ り き わ め て nearly い masato is に あ る と think わ れ る の で, this study で は, に red gemmule と megakaryocytes differentiation に attention し, そ の differentiation decided の メ カ ニ ズ ム に つ い て beg し 検 た. (1) giant nuclear ball の differentiation に masato and す る TPO レ セ プ タ ー function ド メ イ ン の with: giant nuclear ball differentiation に masato and す る TPO function of the capacity of body の ド メ イ ン を with fixed す る こ と は giant nuclear ball へ の differentiation decided の メ カ ニ ズ ム を interpret す る う え で important で あ る. UT - 7 / EPO cell lines に TPO by let body を コ ー ド す る c - mplcDNA を posthumous son 伝 import し て cropping し た ト ラ ン ス フ ェ ク タ ン ト は TPO に よ っ て mature megakaryocytes ball へ の differentiation す る の で, こ の is を with い て c - MPL deletion mutantを fabrication <s:1>, c-mpl <s:1> differentiation に relationship and する function ドメ <s:1> を を determination た た(in JBC printing). (2) red gemmule differentiation と シ グ ナ ル 伝 molecules: this study で with い た UT - 7 / GM cell lines は gm-csf で undifferentiated の ま ま sustain さ れ, gm-csf の か わ り に EPO を add す る と week で perilous ど の cells が ヘ モ グ ロ ビ ン positive の red gemmule へ differentiation す る. し か も こ の red Blood cell differentiation は で に stop completely in the presence of gm-csf さ れ る の で, red Blood cell differentiation の on/off switch を gm-csf や EPO に よ っ て suppression で き る (Blood in press). し か も gm-csf や EPO は physiological な factor な の で, こ の be 験 department は よ り に nearly normal い モ デ ル と exam え ら れ る. を こ の be 験 department with い て わ か っ た こ と は, UT - 7 (a)/GM を gm-csf で stimulus す る と STAT1 alpha, STAT3, STAT5 が induced さ れ る が, EPO で stimulus す る と STAT5 の み が induced さ れ, STAT1 alpha と STAT3 は induced さ れ な い. し か し simultaneously に gm-csf を add し, red gemmule differentiation を stop す る と STAT1 alpha と STAT3 が induced さ れ る よ う に な る. (b) For EPO, the addition of によ prolongs the G1 phase が by が, and for GM-CSF, the addition of によ, <s:1>, <s:1> prolongs the G1 phase by が reliefs される. <s:1> と the G1 phase is prolonged が the differentiation of the red bud <s:1> cited by <s:1> jin になるとするCarrollら を the を theory を supports する する <e:1> である である. (c) UT - 7 / GM cells に STAT1 alpha あ る い は STAT3cDNA を posthumous son 伝 import し, forced 発 now さ せ る と, EPO に よ る は red blood cell differentiation, intentionally に prevent さ れ る. The を of STAT1αと and STAT3 <s:1> simultaneously showed に, and the inhibitory effect of <s:1> differentiation of させると and <s:1> increased さらに さらに た た た. Above の こ と か ら シ グ ナ ル 伝 to molecular と red blood cell differentiation institution と の contact を shows す こ と が で き た.

项目成果

Shimizu,R.,et al: "Role of c-jun in the inhibition of apoptosis through the erythropoietin receptor." Biochem.Biophys.Res.Commun.222. 1-6 (1996)

Shimizu,R.,et al：“c-jun 通过促红细胞生成素受体抑制细胞凋亡的作用。”

Komatsu,N.,et al: "Cell-cycle-dependent regulation of erythropoietin receptor gene." Blood. (in press).

Komatsu,N.,et al：“促红细胞生成素受体基因的细胞周期依赖性调节。”

Kunitama,M.,et al: "Protein kinase C and c-myc gene activation pathways in thrombopoietin signal transduction." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press).

Kunitama, M., 等人：“血小板生成素信号转导中的蛋白激酶 C 和 c-myc 基因激活途径。”

Komatsu,N.,et al: "Establishment and characterization of the thrombopoietin-dependent megakaryocytic cell line,UT-7/TPO." Blood. 87. 4552-4560 (1996)

Komatsu,N.,et al：“血小板生成素依赖性巨核细胞系 UT-7/TPO 的建立和表征。”

Komatsu,N.,et al: "In vitro development of erythroid and megakaryocytic cells from a UT-7 subline,UT-7/GM." Blood(in press).

Komatsu,N.,et al：“来自 UT-7 亚系 UT-7/GM 的红细胞和巨核细胞的体外发育。”