アポトーシス性細胞縮小過程における調節性細胞容積増大の抑制機構の生理学的解析

昨年度までの研究において、(1)モデル細胞として使用したHeLa細胞では、高浸透圧刺激によりAkt/PKBが活性化されること、(2)このAkt(PKB)の活性化を阻害することで調節性細胞容積増大(regulatory volume increase ; RVI)も抑制されること、(3)アポトーシス刺激により、高浸透圧条件下で活性化されたAktが不活性化されること、(4)このアポトーシス刺激によるAkt不活性化にASKが関与することを明らかにした。高浸透圧刺激で活性化されるAktは、細胞の生存に必須であり、さらに抗アポトーシス活性を示すことが知られている。したがってAkt活性化により誘導されるRVIが高浸透圧条件下での細胞の生存に重要であることが予想された。そこで、まず高浸透圧刺激により誘導されるRVIの、細胞機能の維持における重要性を検討した。HeLa細胞を高浸透圧刺激すると、NHE1/AE2の活性化を介したNaCl取込によって、RVIが起こるが、スタウロスポリンやTNF-αなどのアポトーシス刺激によって高浸透圧条件下でのRVIは抑制された。高浸透圧条件下でNHE1ブロッカーであるアミロライドもしくはAE2ブロッカーであるDIDSを添加することでRVIを抑制すると、HeLa細胞でのカスパーゼ活性が上昇した。またMIE1が発現していないために高浸透圧条件下でRVIが起きない細胞株P120細胞では、高浸透圧刺激のみでカスパーゼの活性化が起こり、アポトーシスが誘導されるが、NHE1発現ベクターを導入してRVIが起こる状態にすると、高浸透圧刺激によるカスパーゼ活性化は抑制された。以上のことから、RVIは高浸透圧条件下での細胞の生存に必須であり、アポトーシス刺激はRVIを阻害することによって持続的な容積減少(AVD)を実現していることが示唆される(Maeno, et al. 2006 FEBS Lett.)。

昨年度までの研究において、(1)モデル細胞として使用したHeLa細胞では、高浸透圧刺激によりAkt/PKBが活性化されること、(2)このAkt(PKB)の活性化を阻害することで調節性細胞容積増大(regulatory volume increase ; RVI)も抑制されること、(3)アポトーシス刺激により、高浸透圧条件下で活性化されたAktが不活性化されること、(4)このアポトーシス刺激によるAkt不活性化にASKが関与することを明らかにした。高浸透圧刺激で活性化されるAktは、細胞の生存に必須であり、さらに抗アポトーシス活性を示すことが知られている。したがってAkt活性化により誘導されるRVIが高浸透圧条件下での細胞の生存に重要であることが予想された。そこで、まず高浸透圧刺激により誘導されるRVIの、細胞機能の維持における重要性を検討した。HeLa細胞を高浸透圧刺激すると、NHE1/AE2の活性化を介したNaCl取込によって、RVIが起こるが、スタウロスポリンやTNF-αなどのアポトーシス刺激によって高浸透圧条件下でのRVIは抑制された。高浸透圧条件下でNHE1ブロッカーであるアミロライドもしくはAE2ブロッカーであるDIDSを添加することでRVIを抑制すると、HeLa細胞でのカスパーゼ活性が上昇した。またMIE1が発現していないために高浸透圧条件下でRVIが起きない細胞株P120細胞では、高浸透圧刺激のみでカスパーゼの活性化が起こり、アポトーシスが誘導されるが、NHE1発現ベクターを導入してRVIが起こる状態にすると、高浸透圧刺激によるカスパーゼ活性化は抑制された。以上のことから、RVIは高浸透圧条件下での細胞の生存に必須であり、アポトーシス刺激はRVIを阻害することによって持続的な容積減少(AVD)を実現していることが示唆される(Maeno, et al. 2006 FEBS Lett.)。