ガラクトサミン誘発肝細胞APOPTOSISの発現機構の解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07456139
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 土井 邦雄 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70155612)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 板垣 慎一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00159823) ; 中山 裕之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40155891) ; 尾崎 博 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30134505) ; 塩田 邦郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (80196352)
• Keywords: APOPTOSIS / ガラクトサミン / 肝細胞 / Ca^<2+>

Research Abstract

ガラクトサミン(GalN)によって誘発されるマウス肝細胞のAPOPTOSISの発現様式および発現機構に関する一連の研究成果は以下の通りである。
マウス初代培養肝細胞では、5mM以上のGalNの添加によりAPOPTOSISが誘発され、LDHの逸脱に先立つかなり早い時期からDNAにfragmentationが発現し、36時間以降まで維持された。また、20mM GalNの添加では、APOPTOSISの誘導とともにNECROSISによる細胞死が確認され、NECROSIS像の増加と併行してLDHの逸脱も増加した。
GalNはin vitroと同様in vivoでも肝細胞のAPOPTOSISを誘発し、3g/kg投与群では24時間後のAPOPTOSISの誘発に続いて48時間後にNECROSISに移行することが確認できた。また、血清GPT値の上昇はDNAのfragmentationの発現とは一致せず、肝細胞のNECROSISとほぼ一致することが確認された。
CPZ(Ca^<2+>-calmodulin antagonist)とVR(Ca^<2+>-channel blocker)を用いた実験から、GalN誘発肝細胞APOPTOSISでは[Ca^<2+>]iの動態が非常に重要な役割を果たし、[Ca^<2+>]iの上昇とDNA fragmentationの発現およびAPOPTOSIS小体の発現の間に非常に密接な関係があることが示された。逸脱LDH値および血清GPT値の上昇で示されるNECROSISの増加はCPZおよびVRの前処置ではほとんど抑制されなかったことから、NECROSISはAPOPTOSISとは別の機序で起っていることが示唆された。
また、本実験系ではAPOPTOSISの発現に、Fas,p53等の関与はなく、新たなAPOPTOSIS関連蛋白の発現もないことが示唆された。本実験系における[Ca^<2+>]iの上昇機構およびAPOPTOSISとNECROSISとの関係等については今後の課題である。なお、発現機構の比較の目的で行なった。T-2トキシン誘発リンパ球APOPTOSISならびに5-Azacytidine誘発神経系細胞APOPTOSISに関する研究成果も得た。

Research Products

• [Publications] Tsutsui S.et al.: "Galactosamine-induced apoptosis in the primary mouse hepatocyte culture" Exp.Toxicol.Pathol.48(in press). (1996)
• [Publications] Tsutsui S.et al.: "Apoptosis of murine hepatocytes induced by high dose of galactosamine" Virchows Arch.429(in press). (1997)
• [Publications] Hossain M.M.et al.: "In vitro induction of apoptosis of decveloping brain cells by 5-azacytidine" Int.J.Develop.Neurosci.14. 11-17 (1996)
• [Publications] Hossain M.M.: "5-Azacytidine induces toxicity in PC12 cells by apoptosis" Exp.Toxicol.Pathol.49(in press). (1997)
• [Publications] Hossain M.M.: "5-Azacytidine (5AZ) induces apoptosis in PC12 cells:A model for 5AZ-induced developing neuronal cell apoptosis" Hist.Histopathol.12(in press). (1997)
• [Publications] Shinozuka J.et al.: "T-2 toxin-inducedapoptosis in lymphoid organs of mice" Exp.Toxicol.Pathol.49(in press). (1997)