骨髄系細胞で内因性に産出される過酸化水素(H_2O_2)の生物学的役割

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670979
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 明石 真言 放射線医学総合研究所, 放射線障害医療部, 研究員 (10222514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安藤 興一 放射線医学総合研究所, 国際宇宙放射線研究センター, 研究員 (00159526) ; 蜂谷 みさを 放射線医学総合研究所, 放射線障害医療部, 研究員 (00198756)
• Keywords: 過酸化水素抵抗性 / アポトーシス / 放射線 / TNF / 紫外線

Research Abstract

顆粒球や単球等の骨髄系の細胞では、過酸化水素H_2O_2の産生が他の細胞に比べて多く、殺菌などその役割は重要である。今回の研究では、ヒト前骨髄性白血病細胞株HL60とこの亜株でH_2O_2抵抗性のsubcloneであるHP100を用い、これら細胞のcharacterizationの比較と放射線、紫外線や腫瘍壊死因子(TNF)に対する感受性を検討した。HL60とHP100における抗酸化関連遺伝子の発現の比較では、HP100細胞にcatalaseの発現量が多いが、myeloperoxidase(MPO)、TNFは全く発現が見られず、glutathione peroxydase(GSH-PX)のレベルには差が認められなかった。これらの刺激に対する感受性をapoptosisについて調べたところ、HP100細胞はHL60と比較していずれの刺激にも抵抗性であった。この機序を調べるためにこれらの刺激後H_2O_2の産生を測定したところ、HL60細胞では放射線、紫外線、TNFによりその産生が増加した。一方、HP100細胞では紫外線照射時のみその産生がみられた。また、遺伝子発現・転写因子の1つNFkBの活性化を調べたところ、HP100細胞はHL60細胞に比べactivityが高く、IRに対してはどちらの細胞もNFkBの活性化が認められたが、TNF,H_2O_2に対しては、HL60細胞のみが増加を示した。これらのことは、HP100細胞がこれらの刺激に対して抵抗性である機序には、H_2O_2直接以外の機構が存在することを示しており、現在検討中である。また、HL60、HP100におけるこれらの刺激により誘導されるapoptosisついてapoptosis関連遺伝子であるBC12、Baxのレベルを調べた。HP100細胞ではHL60細胞に比べて、BC12の発現が高くBaxのレベルに差はなかった。これらの刺激に対しては、どちらの細胞もそのレベルに変化が見られず、これらの細胞における放射線、紫外線やTNFによるapoptosisは、BC12/Baxに依存しないことも明らかにされた。

Research Products

• [Publications] Nose M.et al.: "Control of Endotoxin Shock by the Dried Preparation of Low Virulent Streptococcus pyogenes OK-432"Cell Immunol. 188. 97-104 (1998)
• [Publications] Akashi M.et al.: "p21^<WAF1> expression by an activator of protein kinase C is regulated mainly at the post-transcriptional level in cells lacking p53 : important role of RNA stabilization"Biochem J. 337(3). 607-616 (1999)
• [Publications] Takada Y.: "12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-induced Apoptosis Is Mediated by Tumor Necrosis Factor α in Human Monocytic U937"J Biol Chem. 274. 28286-28292 (1999)
• [Publications] Hachiya M.: "Role of TNFα in regulation of myeloperoxidase expression in irradiated HL60 promyelocytic cells"Biochim Biophys Acta. 14588. 1-13 (2000)
• [Publications] Osawa Y.: "IL-1 induces expression of p21^<WAF1> independent of p53 in senescent human embryonic fibroblasts WI38"J Biochem(印刷中). (2000)
• [Publications] Akashi M.et al.: "Li-Fraumeni syndrome and the Role of p53 tumor suppressor Gene in Cancer Susceptibility"Clinical Obsterics and Gynecology. 41(1). 172-199 (1998)