圧迫様式による神経系細胞応答の変化のメカニズム

• Project/Area Number: 08771166
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 大石 陽介 産業医科大学, 医学部, 助手 (60233029)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1996: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: アストロサイト / 機械的圧迫 / チロシンキナーゼ / conditioned medium / c-fos

Research Abstract

培養ラットアストロサイトcell line(RCR-1)を密封チャンバー内に静置し、一定量(0〜240mmHg)、一定時間(0〜60min)のヘリウムを流入させることにより細胞を圧迫し、圧迫による細胞応答の変化について検討した。圧迫48時間後のRCR-1の細胞数および8時間後の^3H-チミジンの取り込みは、圧迫10分まで時間依存性に、また圧の強さは120mmHgまで用量依存性に促進された。この効果はチロシンキナーゼインヒビターであるゲニステインにより濃度依存的に抑制されたが、KN93、H7ならびにstaurosporineなどの他にプロテインキナーゼ阻害剤によっては抑制されなかった。また、圧迫によって細胞内セカンドメッセンジャーであるcAMPおよびIP3レベルには変動がみられなかった。さらに培養細胞圧迫後に得られた培養液を、圧をかけていない細胞に添加すると、圧迫終了60分後に採取した培養液において細胞増殖およびDNA合成能が促進された。この培養液による効果も圧迫でみられた効果と同様、チロシンキナーゼ阻害剤のみにて抑制された。このことは、細胞を圧迫することによりチロシンキナーゼを活性化する物質が細胞より放出され、それが細胞増殖をひきおこしていることを示唆する。また、細胞活性化の指標としてc-fos遺伝子のmRNAレベルを測定したところ、120mmHgの圧迫30min以内で有意なc-fosmRNAレベルの上昇が認められた。以上の結果から、グリア細胞を圧迫すると何らかのメカニズムによりチロシンキナーゼを活性化させる物質がautocrine/paracrineとして細胞に働き、そのシグナルは核内遺伝子を活性化し、結果的に細胞増殖を引き起こすことが考えられた。
機械的圧迫による細胞増殖について、定常的圧迫の他にパルス刺激による圧迫を加え、細胞応答の違いを比較したが、有意な差は認められなかった。現在同様の実験系を用いて培養神経細胞に対する作用、並びに神経細胞とグリア細胞を共存培養させた条件でも検討をすすめている。