内耳細胞死由来エクソソーム・DAMPsが海馬の空間情報処理に及ぼす影響の解明

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内耳細胞障害が、時空間認識能・記憶に与える直接的影響の分子レベルでの解明をするため、先ず内耳細胞老化モデル構築を試みた。その際、内耳培養細胞HEI-OC1を、酸化ストレス誘導剤である亜ヒ酸ナトリウム（NaAsO2）によって短時間曝露（100，250，500μM 1h）し、細胞生存率は保持された状態で内耳細胞増殖率は低下する内耳細胞老化誘導最適化条件（500μM 1h、0-48h）を確定した。この条件にて、細胞老化マーカーであるSA-βgal陽性細胞数は、vehicleと比較して有意に増加したことを確認した。細胞老化表現型の一つである細胞周期停止を確認するため、細胞周期阻害因子 p21, p16 をコードするCdkn1aとCdkn2aの mRNA 発現を解析した。NaAsO2 曝露 24 時間後では、Cdkn1a の mRNA 発現量が増加したが、Cdkn2a の mRNA 発現量は不変であった。p21もNaAsO2 曝露により増加することが示された)。次に、DNA の二重鎖切断のマーカーとして知られるリン酸化ヒストン H2AX (γH2AX) の免疫染色によりγH2AXタンパク質を標識すると、NaAsO2 曝露後に核内でのDNA 二重鎖切断を示すフォーカス数が増加していることを確認された。NaAsO2曝露後のHEI-OC1 細胞においても平坦化と膨隆化を特徴とする形態変化が見られた。さらに、老化随伴分泌因子 (Senescence-associated secretory phenotype ; SASP)関連遺伝子IL-6, IL-1β、CXCL10の発現亢進も認められた。これらの結果から、内耳培養細胞を NaAsO2に曝露すると、DDR及び増殖停止が起こり、複数の細胞老化表現型を呈することが示された。