| 研究概要 |
ヒトCu,Zn-SODcDNA遺伝子を種々の動物細胞発現用ベクターに組み込み、ラット皮膚継代線維芽細胞、同初代培養細胞、継代肺上皮細胞に導入した。その結果、各形質転換細胞内SOD濃度は増加した。この際、形質転換細胞の方が、親細胞に比較して活性酸素負荷に対し、より感受性の高いことが認められた。生体内おいて、スーパーオキサイドアニオンはSODより過酸化水素に変換され、ついでカタラーゼにより、酸素と水に代謝される。そこでこれら活性酸素負荷時にカタラーゼを共存させ同様の検討を行った結果、親細胞ににおいてはカタラーゼ共存時においてもその生存率に変化は認められなかった。一方、形質転換細胞の生存率は著しく上昇し、ほぼ非負荷時の状態にまで回復した。この際、親細胞において膜の過酸化脂質量は増加したが、形質転換細胞のそれは非負荷時と同程度であった。
次にこれまで検討してきた非分泌型Cu,Zn-SODcDNA遺伝子の5末端にシグナルペプチドをコードする遺伝子を組み込み、分泌型Cu,Zn-SODcDNA遺伝子を作成し、上記ラット細胞に導入した。その結果、各形質転換細胞培養後の培養液中SOD濃度は増加し、ヒトCu,Zn-SODはこれら形質転換細胞より合成され、かつ、細胞外へ分泌されていることが明らかとなった。そこで活性酸素負荷実験を行ったところ、形質転換細胞では、その生存率は著しく高く、膜の過酸化脂質量の変化においても、ほぼ非負荷時の状態と同程度であった。
したがって、これらラット細胞に非分泌型または分泌型Cu,Zn-SODcDNA遺伝子を導入することにより、ヒトCu,Zn-SODが産生され、活性酸素毒性に対する抵抗性が著しく増大した。これは一部、活性酸素による細胞膜障害が緩和されるためであることが明らかとなった。以上の結果は、細胞へのSOD遺伝子導入によるdirect transfectionおよびex vivo両遺伝子治療法を開発するための有用な基礎的知見となりうると考えられる。
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