ミクログリアの抗原提示におけるカテプシンEの役割と顔面神経再生メカニズム

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671845
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中西 博 九州大学, 歯学部, 助教授 (20155774)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 健二 九州大学, 歯学部, 教授 (40091326)
• Keywords: ミクログリア / カテプシンE / 抗原提示 / カテプシン阻害剤 / pepstatin A / ovalbumin / インターロイキン-2 / インターフェロン-γ

Research Abstract

本研究はミクログリアの抗原提示機能におけるカテプシンEの関与を検討するとともに顔面神経の軸索切断後の修復機構あるいは逆行性変性機構におけるミクログリアの役割を明らかにすることを目的とする。本年度はまず(1)NF-ATの下流にLacZ遺伝子を組み込んだovalbumin(OVA)特異的T細胞ハイブリドーマ(C57BL/6由来)と新生仔マウス(C57BL/6)の全脳より調整した初代培養ミクログリア細胞との共培養系において、インターロイキン-2の産生分泌ならびにβ-ガラクトシダーゼ活性増大をT細胞活性化の指標とし、ミクログリアの抗原提示機能を定量化する系を確立した。その結果、インターフェロン-γで処理しミクログリアにおいてOVAならびにOVA抗原ペプチドはインターロイキン-2の産生分泌あるいはβ-ガラクトシダーゼ活性を用量依存的に増大させた。(2)次に、インターロイキン-2の産生分泌を指標にして種々のカテプシン阻害剤の影響を検討した。その結果、アスパラギン酸プロテアーゼ阻害剤であるpepstatin A(10μM)はOVAによる抗原提示を抑制したが、OVA抗原ペプチドによる抗原提示には全く影響を及ぼさなかった。カテプシンE特異的阻害剤であるAscaris pepsine inhibitorは1nMという低濃度でOVAならびにOVA抗原ペプチドによる抗原提示を著明に抑制した。一方、システインプロテアーゼ阻害剤であるE64d(10μM)ならびにleupeptin(100μM)はOVAならびにOVA抗原ペプチドによる抗原提示を抑制した。さらにカテプシンS特異的阻害剤であるCLIK-060(10μM)ならびにカテプシンB特異的阻害剤であるCA074Me(10μM)はOVA抗原ペプチドによる抗原提示は著明に抑制したが、OVA抗原ペプチドによる抗原提示に対する抑制作用は弱かった。カテプシンL特異的阻害剤であるCLIK-148(10μM)はOVAならびにOVA抗原ペプチドによる抗原提示に対してほとんど影響を及ぼさなかった。(3)インターフェロン-γ刺激に伴うミクログリアにおけるカテプシン群のタンパク質ならびにmRNAの変化をウエスタンブロットならびにRT-PCR法により定量的に解析した。その結果、インターフェロン-γの処理によってカテプシンEのタンパク質ならびにmRNA量は有意に増大したが、カテプシンD,S,B,Lのタンパク質ならびにmRNA量にはほとんど変化は認められなかった。以上の結果より、ミクログリアの抗原提示機能においてカテプシンEが重要な役割を果たすことが強く示唆された。

Research Products

• [Publications] Tanabe,K.et al.: "A predominant apoptotic death pathway of neuronal PC12 cells induced by activated microglia is displaced by a non-apoptoticdeath pathway following blockage of caspase-3-dependent cascade"J.Biol.Chem.. 274. 15725-15731 (1999)
• [Publications] Noda,M.et al.: "Glutamate release from microglia via glutamate transporter is enhanced by amiloid-β peptide"Neuroscience. 92. 1465-1474 (1999)
• [Publications] Wang,H.-D.et al.: "Differential effects of Bcl-2 overexpression on hippocampal CA1 neurons and dentate granule cells following hypoxic-ischemia in the adult mice"J.Neurosci.Res.. 57. 1-12 (1999)
• [Publications] Fukuda T.et al.: "Novel non-apoptotic morphological changes in neurons of the mouse hippocampus following transient hypoxic-ischemia"Neurosci.Res. 33. 49-55 (1999)
• [Publications] Yamamoto,Y.et al.: "Expression of NMDA-receptor dependent long-term potentiation in the neostriatal neurons in an in vitro slice after ethanol withdrawal of the rat"Neuroscience. 91. 59-68 (1999)
• [Publications] Nishioku,T.et al.: "Expression of long-term potentiation of the striatum in metham phetamine-sensitized rats"Neurosci.Lett.. 268. 81-84 (1999)
• [Publications] Noda,M.et al.: "AMPA-preferring subtypes of glutamate receptor in rat cerebral microglia"J.Neurosci.. 20. 251-258 (2000)