1994 Fiscal Year Annual Research Report
アポトーシスによる中枢神経細胞死に伴う細胞内分子機構の解析
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05454666
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
畠中 寛 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (60208519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池内 俊彦 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (20093362)
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| Keywords | 蛋白質合成阻害剤 / 神経栄養因子 / アポトーシス / 細胞生存維持 / 神経細胞死 / 酸素ラジカル |
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| Research Abstract |
ラットの未分化ニューロンではインキュベータ内の50%気相酸素濃度の培養で細胞死が起こる、この死はアポトーシスの形態をとることを明らかにした。即ち、高酸素によるニューロン死は蛋白質合成阻害剤であるシクロヘキシミドによっても顕著に防がれることなどを観察した。新たな遺伝子、蛋白質の発現を死が要求していることが明らかとなつたので、アポトーシスによつて誘導される遺伝子の探索を行つた。ラット胎仔20日齢の全脳ニューロンを用い、培養時のインキュベータ内の酸素濃度を50%にし、1〜6時間培養した後、各々の時間のニューロンからmRNAを抽出し、PCRを用いるデイファレンディスプレイを行い、高酸素に伴うアポトーシスによる死によつてニューロン内に誘導される数種の遺伝子を単離した。現在これらの遺伝子について、一部はクローニングを終えているが、残りについても構造上の知見を集めつつある。また、これら遺伝子群が実際にアポートシスに関連したものか否かを調べている。
生後8〜9日齢のラット小脳顆粒細胞は、in vitroにおいて高カリウム培地(26mM)で4〜5日培養後、細胞外液を通常のカリウム濃度(5mM)に変えると大量の細胞死が起こる。この死がアポートシスであることを明らかにすると共に、この死がBDNFを添加することにより、顕著に抑制できることを観察した。またNT‐4/5でも同様の効果が観察した。一方、NGF(100ng/ml)を添加しても生存率は無添加の場合とほぼ同程度であり、細胞死抑制効果は見られなかつた。NT‐3は僅かであつた。抗c‐Fos抗体を用いた細胞免疫染色法により、BDNFは小脳の顆粒細胞に直接作用して細胞死抑制効果を示すものと考えられた。
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[Publications] M.Nakamura,C.Nishio,T.Nonomura & H.Hatanaka,: "High potassium and cyclic AMP analog promote neuronal survival of basal forebrain cholinergic neurons in culture from postnatal rats." Dev.Brain Res.,. 81,. 218-229 (1994)
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[Publications] M.Yamada,T.Ikeuchi,H.Tsukui,S.Aimoto & H.Hatanaka,: "Sustained tyrosine phosphorylation of p140trkA in PC12h‐R cells responding rapidly to NGF" Brain Res.,. 661,. 137-146 (1994)
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[Publications] M.Yamada & H.Hatanaka,: "Interleukin‐6 protects cultured rat hippocampal neurons against glutamate‐induced cell death." Brain Res.,. 643,. 173-180 (1994)
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[Publications] T.Kubo,T.Nonomura,Y.Enokido & H.Hatanaka,: "Brain‐derived neurotrophic factor(BDNF)can prevent apoptosis of rat cerebellar granule neurons in culture." Dev.Brain Res.,. (印刷中). (1995)
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[Publications] Y.Akaneya,M.Takahashi & H.Hatanaka,: "Death of cultured postnatal rat CNS neurons by in vitro hypoxia with special reference to N‐methyl‐D‐aspartate‐related toxicity." Neurosci.Res.,. 19,. 279-285 (1994)
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[Publications] M.Kojima,T.Ikeuchi & H.Hatanaka,: "Nerve growth factor induces trkA mRNA expression in cultured basal forebrain cholinergic neurons from 17‐day fetal rats." Neurosci.Lett.,. 169,. 47-50 (1994)
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[Publications] 畠中 寛: "モノとしての「脳」-ニューロンの生と死のなぞ" 講談社, 254 (1994)
