2009 Fiscal Year Annual Research Report
膵β細胞のCa依存性アポトーシスに関わる分子間ネットワークの解析と治療標的の探索
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20590085
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
石川 智久 University of Shizuoka, 薬学部, 教授 (10201914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 雪子 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (00381038)
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| Keywords | 薬理学 / 膵β細胞 / シグナル伝達 / アポトーシス / 過酸化水素 / ストア作動性カルシウム流入 / IP_3受容体 / ミトコンドリア |
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| Research Abstract |
2型糖尿病における膵β細胞からのインスリン分泌障害の原因の一つとして、β細胞のアポトーシスが挙げられる。その誘導機序の解明は、β細胞の保持を標的とした糖尿病の予防や治療戦略の立案に繋がる。本研究では、酸化ストレスによるβ細胞アポトーシスにおけるCa^<2+>の役割を明らかにすることを目的とした。これまでに、膵β細胞株INS-1において、H_2O_2によりIP_3受容体を介したCa^<2+>遊離とストア作動性Ca^<2+>流入による一過性の細胞質Ca^2+濃度([Ca^<2+>]_c)上昇が惹起され、この[Ca^<2+>]_c上昇がアポトーシスのトリガーとなることを示唆した。今年度は、この反応初期の[Ca^<2+>]、上昇が18時間後に認められるアポトーシス誘導を導く機序を解析した。実験には膵β細胞株INS-1を用い、アポトーシスはAnnexin V染色法を用いたフローサイトメトリーにより、また[Ca^<2+>]_cおよびミトコンドリア内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_mt)はfuraPE-3およびdihydro rhod-2を用いた画像解析により測定した。低濃度H_2O_2処置により、約30分で終息する一過性の[Ca^<2+>]_c上昇と、約30分後から徐々に上昇する持続性の[Ca^<2+>]_c上昇の2相性の反応が惹起され、前者は2-APBによりほぼ完全に消失した。一方、H2_O_2処置により、徐々に上昇する持続性の[Ca^<2+>]_mt上昇が惹起された。この[Ca^<2+>]_mt上昇も、2-APBによりほぼ完全に消失した。以上より、H_2O_2によりIP_3作動性Ca^<2+>チャネルを介した小胞体からのCa^<2+>遊離とSOCsを介したCa^<2+>流入が惹起され、この初期の一過性の[Ca^<2+>]_c上昇が持続的な[Ca^<2+>]_mt上昇を導くことによりアポトーシスを誘導することが示唆された。
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