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酸素プラズマに対する植物の酸化ストレス応答機構の解明と動物細胞活性制御への応用

阐明植物对氧等离子体的氧化应激反应机制及其在控制动物细胞活性中的应用

基本信息

批准号：
16J07133
负责人：
小野大帝
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，(1)プラズマ中の活性酸素種によって誘導される植物の成長促進のメカニズム解明，(2)プラズマ中の活性酸素種による動物細胞の活性制御に関する研究を行った．(1)同植物個体間で生じる成長のばらつきといった個体差を小さくするために，理研BRCから提供された未分化植物細胞塊のカルスを使用し，植物の成長促進のメカニズム解明を行った．誘電体バリア放電によって生成した活性酸素種を30-120秒間照射したシロイヌナズナのカルス(細胞株名:gnom)の重量は，未照射時の約105-120%となった．活性酸素種を60秒間照射したカルスに対して遺伝子発現解析を行った結果，植物ホルモンの1つであるブラシノステロイドの産生後から生理作用に至るまでのシグナル伝達経路内に存在し，細胞伸長に関係する遺伝子の発現量が，未照射時のものと比べて有意に増加していた．従って，プラズマ中の活性酸素種を用いたカルスの成長促進の要因の1つは，ブラシノステロイドに関係する遺伝子の発現量増加によって誘導される細胞伸長であると考えられる．(2)プラズマを用いた植物の成長促進の研究で得た知見をもとに，プラズマ中の活性酸素種による肝臓の線維化に関係する肝星細胞(細胞株名:LX-2)の活性制御を行った．肝星細胞を含む培養液DMEMに対して，誘電体バリア放電によって生成した活性酸素種を5-10分間照射し，培養24時間後の遺伝子発現量を定量PCRによって定量化した．その結果，肝星細胞の線維化マーカーであるα-SMA及びCollagen1A1の各照射時間における発現量が，未照射時の40%未満となった．この結果から，プラズマ中の活性酸素種の照射によって，肝星細胞の抗線維化(活性化抑制)が誘導されることが示された．本研究で得られた抗線維化の結果は，線維化疾病に対する新しい治療法の確立とプラズマ応用の新しい可能性を示すものである．

This year, we conducted research on (1) the induction of active acid species in plant growth promotion, and (2) the regulation of activity in animal cells by active acid species in plant growth. (1)BRC provides a variety of undifferentiated plant cell blocks for use in plant growth promotion. The weight of the active acid species produced by the induction of electricity in the cell line was about 105-120% when irradiated for 30-120 seconds, compared with that of the non-irradiated cell line. As a result of the analysis of the gene expression of active acid species irradiated for 60 seconds, the gene expression of plant cells was increased intentionally compared with that of unirradiated cells after the physiological action of plant cells was produced. The growth promotion factors of the active acid species in the cell growth were analyzed. The results showed that the growth promotion factors of the active acid species in the cell growth were increased. (2)The study of plant growth promotion by using the plant growth regulator revealed that the active acid species in the plant growth regulator were related to the liver maintenance and activity regulation of hepatic stellate cells (cell line name:LX-2). Hepatostellate cells were cultured in DMEM medium for 5-10 minutes and the production of active acid species was quantified by quantitative PCR after 24 hours of incubation. As a result, the linear dimension of hepatic stellate cells was detected at various irradiation times, and 40% of the cells were not detected at non-irradiation times. As a result, irradiation of active acid species in the liver stellate cells induced anti-linear maintenance (activation inhibition). The results of this study demonstrate the possibility of establishing new treatments for linear maintenance diseases.