BrdU標識細胞の近紫外線照射法による新しい個体内造血幹細胞動態の解析法

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09770161
• Research Institution: 国立衛生試験所
• Principal Investigator: 平林 容子 国立医薬品食品衛生研究所, 安全性生物試験研究センター毒性部, 主任研究官 (30291115)
• Keywords: 造血幹細胞 / 細胞動態解析法 / ブロモデオキシユリジン / 近紫外線

Research Abstract

本研究の目的は以下2部に大別される。即ち、1)造血幹/前駆細胞の動態解析法として、新たに近紫外線照射ブロモデオキシユリジン(BrdU)標識細胞殺傷法(BUUV法)の樹立をはかること、2)その方法を用いて、各種遺伝子変異動物(p53欠失マウス、c-myc導入マウス、他)の造血幹細胞/前駆細胞の細胞動態解析を行うことである。このうち本年度は1)のBUUV法の樹立に重点をおいて研究を進め、一定の成果を得た。その概略は下記の通りである。
予備実験にて示唆的に得られたモデルの検証に努め、細胞動態に関与すると考えられるような生理病理的負荷のうち、加齢、カロリー制限等を与えた場合についての造血幹細胞動態解析を行った。(1)加齢について:分化型CFU-S-8では老若に差異は少ないが、より未分化型のCFU-S-13では世代倍加時間が若年個体のそれの約5倍に延長していることが明らかとなった。この結果は生理的老化個体にあっては、平常状態での造血幹細胞にあっては充分平衡状態が維持され若年個体との差が見られないが、一旦、緩急あったとき、バックアップとなる未分化な幹細胞のプールが老化個体で貧弱であるものと解釈している。本研究の骨子は研究発表の項にあるとおり、Mechanisms of Ageing and Developmentに受理された。(2)カロリー制限:本申請者らは、4種類の熱量の異なる餌の投与によって、マウスの体重を25〜27gに維持すると、放射線誘発白血病の発症頻度が下がることを見いだした(PNAS,1997)。この原因の一つとして造血幹細胞の細胞回転分画が減少することが予想され、予備的実験結果から予想通りの結果を得ており、今後さらに詳細な検討を行う予定である。
尚、備品として、脾臓のコロニー数計測の効率向上のため冷光照明装置付きの実体顕微鏡をあてた。また、次年度に使用予定の遺伝子改変動物は自繁しており、遺伝型決定などの作業補助を得た。結果の一部は造血毒性に関する国際シンポジウム(ルガノ・スイス)において口演発表した他、日本毒科学会(東京)、日本癌学会総会(京都)などで発表し、旅費の一部を充当した。

Research Products

• [Publications] Hirabayashi Y: "Cell kinetics of hemopoietic colony-forming units in spleen(CFU-S)in young and old mice." Mechanisms of Ageing and Development. (in press).
• [Publications] Hirabayashi Y: "The p53-deficient hemopoietic stem cells:their resistance to radiation-apoptosis,but lasted transiently." Leukemia. 11(S3). 489-492 (1997)
• [Publications] Yoshida K: "Calorie restriction reduces the incidence of myeloid leukemia induced by a single whole-body radiation in C3H/He mice." Pro Natl Acad Sci,USA. 94. 2515-2519 (1997)
• [Publications] Nishijima I: "Hematopoietic and Iymphopoietic responses in human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor(GM-CSF)receptor transgenic mice injected with human GM-CSF" Blood. 90. 1031-1038 (1997)
• [Publications] Sasaki H: "A fraction unresponsive to growth inhibition by TGF-beta among the high-proliferative potential progenitor cells in bone marrow of p53- deficient mice." Leukemia. 11. 239-244 (1997)
• [Publications] Inoue T: "Model of MDS-like myelodysplasia that transforms into single lineage-hemopoietic malignancies upon transplantation" Intnt'l J Ped Hematl/Oncol. 4. 221-230 (1997)