アポトーシス関連遺伝子改変マウスを用いた巨核球成熟、血小板産生機構の系統的解析

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【目的】巨核球(MK)の生存にはBc1-xLが重要な役割を果たすが、他のapoptosis(Apo)関連タンパクが巨核球のApo、分化・成熟に果たす役割は今日まで解明されていない。本研究では、caspase-3(casp-3)およびBim(proapoptotic BH3-only protein)の役割の解析をとおして、apoptotic processのMK造血への関与を検討した。【方法】造血細胞にのみbc1-2を過剰発現させたvav-bc1-2Tgおよびbim KOマウスを用いた。造血幹細胞(CD34-/KSL)、前駆細胞(KL)、MKを材料とした培養実験、マウスへの5-FU投与実験によって、それぞれin vitro,in vivoのMK造血能を検討した。【結果・考察】5-FU投与後の血小板回復を観察したところ、WTでは投与後8日目以降に血小板数のovershootがみられたが、vav-bc1-2Tgでは認められず、bimKOではovershootに先立つ早期の血小板回復が遅延していた。血小板回復期の骨髄を観察したところ、骨髄内MKは数、サイズ共にvav-bc1-2Tgでは有意に低下していた。さらに造血幹細胞をTPO存在下で培養しMKへの分化能を検討したところ、vav-bc1-2Tg,bimKO血球ともに幹細胞からMKへの分化能の低下を認めた。vav-bc1-2Tgでは幹細胞の細胞回転に異常は認めなかったが、bimKO.ではGlからS期ぺの細胞周期進行が遅れることより、casp-3活性化とBimは異なる機序で幹細胞からMKへの分化に関与していると考えられた。一方、幹細胞、MKをサイトカイン存在下で培養後にサイトカインを枯渇しApoを誘導したところ、Bim欠損血球はWTと比較してApoに有意に耐性であることより、BimはMKのApo制御に重要な役割を果たすと考えられた。最後にMK胞体突起形成能を観察したところ、vav-bc1-2Tg、bimKOともにWTと差は認められなかった。以上より、caspase-3活性化はMK初期分化に必須であること、血小板産生にcasp-3の活性化は関与しないこと、BimはMKのApoおよびMK造血初期の細胞周期エントリーを制御することが明らかになった