糖尿病での単球のアポトーシス抑制と動脈硬化の進行に関する分子生物学的解析

• Project/Area Number: 12770640
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 藤田 延也 自治医科大学, 医学部, 助手 (80275693)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2001: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2000: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 糖尿病 / 動脈硬化症 / 単球 / アポトーシス / Protein kinase C / 転写調節因子 / NF-кB / AP-1 / NF-κB

Research Abstract

単球性白血病由来のTHP-1培養細胞を用いて、高グルコース状態(HG;25.6mM glucose)と、osmotic controlとしてHGと同じ浸透圧に調節した正常グルコース状態(NG;5.6mM glucose)にてそれぞれ培養し、単球細胞のアポトーシスの状態を比較検討した。Flow cytometryでは、THP-1細胞の多くはアポトーシス状態にあったが、NG群に比較してHG群ではより多くの細胞がG_1/S期に存在した。クロマチンDNAの断片化をみると、NG群に比較してHG群でクロマチンDNAの断片化が減少していた。これらの結果から、HG状態ではTHP-1細胞のアポトーシスが抑制されviabilityが改善している可能性が示唆された。そこで次に、同細胞でのProtein kinase C(PKC)蛋白発現を検討すると、HG状態ではPKC isoform(α,β,γ,δ,τ and λ)のうちPKCβIIの発現が優位に亢進していた。また、単球における転写調節因子活性をGel shift assayで評価すると、nuclear factor(NF)-кBの転写活性はNG群とHG群の両群で亢進しているのに対して、activator protein(AP)-1の転写活性はHG群でのみ亢進していた。また、peroxisome-proliferator activated reseptor(PPAR)の転写活性もHG群でのみ亢進していた。
次に、THP-1細胞のHG状態でのPKC-AP-1経路及びPPAR経路の活性化が、どのように細胞のviabilityの影響を与えるか、各種アポトーシス関連因子(Fas, Fas-ligand, Caspase family, Bcl-2 family, etc)の発現状態を検索したが、残念ながら有意な結果は得られなかった、そこで、cDNA chipを用いた解析を計画している。
以上の結果から、高グルコース状態での培養単球細胞THP-1細胞では、PKC-AP-1経路とPPAR経路の亢進が生じて、アポトーシスが抑制されviabilityが改善している可能性が示唆された。