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

基本信息

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

项目摘要

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。

今年，我们进行了一项研究，以更详细地阐明模式转换的分子基础。到目前为止，人们发现坏死是由无血清的低密度培养物诱导的，并在培养开始后立即诱导了坏死，并且在高密度培养中诱导了凋亡。此外，通过添加从CM发现的高密度培养上清液（CM）和NDI，低密度培养模式下的细胞死亡转变为凋亡，表明蛋白激酶C（PKC）参与了这种机制。在这项研究中，我们发现在导致坏死的无血清低密度培养物中，细胞膜上存在的葡萄糖转运蛋白（GLUT）会改变其定位，从而导致葡萄糖摄取的降低和ATP内细胞内细胞的量突然减少。相比之下，有发现在NDI处理的细胞中，GLUT位于细胞膜上，增加葡萄糖摄取并维持细胞内ATP，从而抑制坏死。此外，药理和免疫组织化学技术已被用来澄清G_I蛋白，磷脂酶C和PKC在该机制中起重要作用。另一方面，揭示了凋亡诱导是由通过线粒体途径增加BAX引起的。除了NDI外，当我们使用具有增加弯曲量的培养基研究以维持细胞内ATP时，我们表明，不仅抑制坏死，而且还会发生细胞死亡模式转换，这是由于BAX表达增加的凋亡，像葡萄糖一样，像葡萄糖一样，而且在丙酮酸的情况下，这是一种原始的材料，这是一种原始的necress necrose，并且不适合NECROSES。这表明在NDI和葡萄糖处理中看到的细胞死亡模式转换不仅需要通过维持细胞内ATP水平来抑制坏死，而且还需要Bax介导的凋亡诱导。