メラノサイトの分化における細胞間相互作用に関わる分子の作用機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15591204
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 廣部 知久 放射線医学総合研究所, 放射線障害研究グループ, 研究員 (10111238)
• Keywords: メラノサイト / メラノブラスト / ケラチノサイト / メラノサイト刺激ホルモン / チロシナーゼ / メラニン / スティール因子 / 肝細胞増殖促進因子

Research Abstract

C57BL/10JHir系統のブラックのマウスを繁殖させ、新生児皮膚より表皮細胞浮遊液を得て、未分化なメラノブラストを培養した。また、別個に表皮細胞浮遊液からケラチノサイトを無血清初代培養し、純粋集団になってから培養皿よりトリプシン-EDTAを用いてはがし混合培養した。この実験からケラチノサイトがメラノサイトの分化を促進することがわかった。メラノサイト刺激ホルモン(MSH)はケラチノサイト存在下でメラノサイトの分化を促進することも明らかになった。これらの結果をふまえてケラチノサイトに由来するメラノサイト分化促進因子について検討した。分化のマーカーとしては、メラニン量やメラニン産生に重要なチロシナーゼ(Tyr),チロシナーゼ関連タンパク質1および2(TRP-1,-2)などの酵素の活性を調べた。その結果、スティール因子がケラチノサイトに由来するメラノサイト分化促進因子の一つであることがわかった。また、未分化なメラノブラストもケラチノサイトによって増殖が促進されたが、ケラチノサイトに由来するメラノブラスト増殖促進因子の一つがスティール因子や肝細胞増殖促進因子であることがわかった。また、同様に新生児皮膚より表皮細胞浮遊液を得て、分化したメラノサイトをメラノサイト増殖培養液で培養した。別個に表皮細胞浮遊からケラチノサイトを無血清初代培養し、メラノサイトと混合培養した。この場合にもケラチノサイトがメラノサイトの増殖を促進することがわかった。純粋なメラノサイト集団に種々の増殖因子、サイトカインを加えて培養したことろ、スティール因子及び肝細胞増殖促進因子がメラノサイトの増殖を促進した。スティール因子及び肝細胞増殖促進因子の抗体をケラチノサイトとメラノサイトの混合培養に加えたところメラノサイトの増殖が抑制された。これらの結果から、メラノサイトの分化、メラノブラスト・メラノサイトの増殖はケラチノサイトによって支配されており、そのケラチノサイト由来因子の候補として、スティール因子及び肝細胞増殖促進因子が示唆された。

Research Products

• [Publications] T.Hirobe, K.Wakamatsu, S.Ito.: "Changes in the proliferation and differentiation of neonatal mouse pink-eyed dilution melanocytes in the presence of excess tyrosine."Pigment Cell Res.. 16・6. 619-628 (2003)
• [Publications] T.Hirobe, M.Osawa, S-I.Nishikawa.: "Steel factor controls the proliferation and differentiation of neonatal mouse epidermal melanocytes in culture."Pigment Cell Res.. 16・6. 644-655 (2003)
• [Publications] T.Hirobe, M.Osawa, S-I.Nishikawa.: "Hepatocyte growth factor controls the proliferation of cultured epidermal melanoblasts and melanocytes from newborn mice."Pigment Cell Res.. 17・1. 51-61 (2004)