虚血神経細胞死におけるモードスイッチの分子基盤に関する研究

缺血性神经细胞死亡模式转换的分子基础研究

• 批准号: 02J03735
• 负责人: 藤田 亮介
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J03735/
• 关键词: 細胞死モードスイッチ; ネクローシス; アポトーシス; 虚血; グルコース; ATP; プロテインキナーゼC; カルシウム

本年度はより詳細なモードスイッチ分子基盤の解明を行うべく検討を行った。これまで培養開始直後から無血清低密度培養にすることでネクローシスが誘導され、高密度培養ではアポトーシスが誘導されることを見いだした。さらに高密度培養上清(CM)およびCMより発見したNDIを添加することで低密度培養の細胞死がアポトーシスにモードスイッチし、この機構にプロテインキナーゼC(PKC)が関与することを明らかにした。今回、ネクローシスを起こす無血清低密度培養時には、細胞膜上に存在するグルコーストランスポーター(GLUT)が細胞内に局在を変えることで、グルコース取込みが低下し、細胞内ATP量が急激に減少することを見いだした。これに対してNDIを処置した細胞ではGLUTを細胞膜上に局在化させることで、グルコース取込みを増加させ、細胞内ATPを維持することでネクローシスを抑制していることを明らかにした。さらにこのメカニズムにはG_i蛋白質、ホスホリパーゼCおよひPKCが重要な役割を果たすことを薬理学的、免疫組織学的手法を用いて明らかにした。一方、アポトーシス誘導はBaxの発現増加によりmitochondria経路を介し、引き起こされることを明らかにした。NDIとは別に、細胞内ATPを維持するためクルコース量を増加させた培養液を用いて検討したところ、ネクローシス抑制だけではなく、Baxの発現増加を介したアポトーシス誘導により細胞死モードスイッチが起こることが示されたが、グルコース同様、ATP原料になるピルビン酸の場合では、ネクローシスを抑制するのみでアポトーシス誘導が見られなかった。この結果、NDIおよびグルコース処置で見られる細胞死モードスイッチには細胞内ATP量の維持によるネクローシスの抑制だけではなく、Baxを介したアポトーシスの誘導が必要であることが示唆された。

For the current year, the detailed なモ よ なモ ドス ドス ッチ ッチ molecular base <s:1> explanation of the を bank うべく検 for the を bank った. こ れ ま で training start straight after か ら without serum low density cultivation に す る こ と で ネ ク ロ ー シ ス が induced さ れ, high density cultivation で は ア ポ ト ー シ ス が induced さ れ る こ と を see い だ し た. High density culture supernatant (CM) さ ら に お よ び CM よ り 発 see し た NDI を add す る こ と で low density culture の cell death が ア ポ ト ー シ ス に モ ー ド ス イ ッ チ し, こ の institutions に プ ロ テ イ ン キ ナ ー ゼ C (PKC) が masato and す る こ と を Ming ら か に し た. Today, back ネ ク ロ ー シ ス を up こ す serum-free に in low density culture は, membrane に exist す る グ ル コ ー ス ト ラ ン ス ポ ー タ ー に bureau (GLUT) が cell in を - え る こ と で, グ ル コ ー ス take 込 み が し, amount of ATP in the cell が nasty shock に reduce す る こ と を see い だ し た. こ れ に し seaborne て NDI を 処 buy し た cells で は GLUT を membrane に bureau in turn さ せ る こ と で, グ ル コ ー ス take 込 み を raised plus さ せ, intracellular ATP を す る こ と で ネ ク ロ ー シ ス を inhibit し て い る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に こ の メ カ ニ ズ ム に は G_i protein, ホ ス ホ リ パ ー ゼ C お よ ひ PKC が important な "を cut fruit た す こ と を 薬 neo-confucianism, immune histological technique を with い て Ming ら か に し た. Party, ア ポ ト ー シ ス induced は Bax の 発 now rights に よ り mitochondria 経 road を interface し, lead き こ さ れ る こ と を Ming ら か に し た. NDI と は に, intracellular ATP を す る た め ク ル コ ー ス in を raised add さ せ を た broth with い て beg し 検 た と こ ろ, ネ ク ロ ー シ ス inhibit だ け で は な く, Bax の 発 now rights を interface し た ア ポ ト ー シ ス induced に よ り cell death モ ー ド ス イ ッ チ が up こ る こ と が shown さ れ た が, グ ル コ ー ス with others, and ATP Raw material に な る ピ ル ビ ン acid の occasions で は, ネ ク ロ ー シ ス を inhibit す る の み で ア ポ ト ー シ ス induced が see ら れ な か っ た. こ の results, NDI お よ び グ ル コ ー ス 処 buy で see ら れ る cell death モ ー ド ス イ ッ チ に は intracellular ATP quantity の に よ る ネ ク ロ ー シ ス の inhibit だ け で は な く, Bax を interface し た ア ポ ト ー シ ス の induced が necessary で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Fujita R.: "Protein kinase C-mediated cell death mode switch induced by high glucose."Cell Death And Differentiation. 10. 1336-1347 (2003)

Fujita R.：“高葡萄糖诱导的蛋白质激酶 C 介导的细胞死亡模式转换。”细胞死亡和分化。

Ueda M.: "The cognition-enhancer nefiracetam inhibits both necrosis and apoptosis in retinal ischemic models in vitro and in vivo."The Journal of Pharmacology And Experimental Therapeutics. (In press).

Ueda M.：“认知增强剂奈非拉西坦在体外和体内抑制视网膜缺血模型中的坏死和凋亡。”《药理学和实验治疗学杂志》。

Ryousuke Fujita: "Protein kinase C-mediated necrosis-apoptosis switch of cortical neurons by conditioned medium factors secreted under the serum-free stress"Cell Death and Differentiation. (in press).

Ryousuke Fujita：“通过无血清应激下分泌的条件培养基因子，实现蛋白激酶 C 介导的皮质神经元坏死-凋亡开关”细胞死亡与分化。

Hamabe W.: "Neuronal necrosis inhibition by insulin through protein kinase C activation."The Journal of Pharmacology And Experimental Therapeutics. 307. 205-212 (2003)

Hamabe W.：“胰岛素通过蛋白激酶 C 激活抑制神经元坏死。”《药理学和实验治疗学杂志》。

Fujita R.: "Protein kinase C-mediated necrosis-apoptosis switch of cortical neurons by conditioned medium factors secreted under the serum-free stress."Cell Death And Differentiation. 10. 782-790 (2003)

Fujita R.：“通过无血清应激下分泌的条件培养基因子，蛋白激酶 C 介导的皮质神经元坏死-凋亡转换。”细胞死亡和分化。