2011 Fiscal Year Annual Research Report
間葉系幹細胞由来肺組織保護因子の網羅的同定と治療応用
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21590980
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大河内 眞也 東北大学, 病院, 助教 (40375035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貫和 敏博 東北大学, 大学院・医学系研究科, 名誉教授 (40129036)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / Stanniocalcin1 / アポトーシス / 過酸化ストレス / Uncoupling Protein 2 / 嫌気性代謝 / Warburg効果 / 肺胞上皮細胞 |
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| Research Abstract |
研究代表者は、障害環境下(紫外線照射、低酸素、アシドーシス)にヒト肺胞上皮細胞と、ヒト間葉系幹細胞を、細胞非透過性・液性因子透過性の半透膜を介して共培養すると、間葉系幹細胞がホルモンSTC1(Stanniocalcin1)の傍分泌することを介して、肺胞上皮細胞のアポトーシスを抑制することを、その遺伝子網羅的解析を通して明らかにした(Stem cell 23,2009,670-81)。今までの研究でSTC1はミトコンドリアに局在しミトコンドリアの機能に関連することが推測されていたが、海洋魚類のカルシウム代謝に及ぼす作用以外におけるSTC1の役割が明確でないため、今年度は間葉系幹細胞由来STC1がいかにしてヒトの障害環境下にある細胞の障害を抑制するかについて検討した。
上記障害に共通するのは細胞内の過酸化物(ROS)蓄積であること、ROSの主な産生部位がミトコンドリアであること、STC1の局在がミトコンドリアにあることよりSTC1がROS産生を抑制するという仮説を立てた。肺胞上皮細胞株を用いた検討で、この仮説を証明するとともに、STC1は主にミトコンドリアのUncoupling Protein 2(UCP2)の発現を高進させることを介してそのROS産生抑制作用を示すことを示した。またSTC1はUCP2亢進を介してUncoupling Respirationを誘導することも見出した。Uncoupling RespiratfonはWarburg効果の本体と考えられた。間葉系幹細胞が障害下の細胞にSTC1分泌を介してUncoupling Respiration誘導することにより障害を回避することを示したのは初めてであり、大変有意義な研究と考えている。本研究の成果は主に以下の論文にまとめ公表した。
Ohkouchi S,Block GJ,Katsha AM,Kanehira M,Ebina M,Kikuchi T,Saijo Y,Nukiwa T,Prockop DJ.Mesenchymal stromal cells protect cancer cells from ROS-induced apoptosis and enhance the Warburg effect by secreting STC1.Mol Ther.2012 Feb;20(2):417-23.
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