新規な神経栄養因子PCTF35に関する分子生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 11480226
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 内山 安男 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10049091)
• 研究分担者: 井佐原 京子 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (30303944) ; 大沢 良之 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (30273642) ; 和栗 聡 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (30244908) ; 亀高 諭 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10303950) ; 渡部 剛 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (80220903)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 14,900千円 (直接経費: 14,900千円); 2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2000年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 1999年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
• キーワード: PCTF35 / 脳障害 / アストログリア / グリオーシス / TGFβ1 / 初代培養 / 発現誘導 / 分泌 / TGFB1 / 栄養因子 / 低酸素虚血障害 / 海馬CA1領域 / 錐体神経細胞 / ラット新生仔 / 神経栄養因子 / PC12細胞 / bcl-2 / 脊髄後根神経節 / 神経細胞死 / 神経突起 / NGF

研究概要

本年度はPCTF35のin vivoでの役割を解析するため神経障害モデルと初代培養アストログリアを用いて下記の実験を行った。
1)新生ラットの一過性脳低酸素虚血負荷(hypoxia-ischemia injury, H-I負荷)実験。生後7日(P7)目のラットを麻酔下で片側総頸動脈を結紮し、覚醒するまで1時間親ラットのケージに戻す。その後、低酸素条件(8%酸素-92%窒素)に維持し、37℃に保温した容器に90分間置きH-1負荷をかけ、3、4、5、7日後に灌流固定後、海馬領域の凍結あるいはパラフィン切片を作製。あるいは同領域を採取後、PCTF35mRNAの発現をRT-PCRで検討した。
2)脳障害実験。8週齢のラットを麻酔下で、頭蓋の一部解放し、側頭葉にメスで深さ2mm、幅4mm切開を加え、縫合後元に戻し、3、4、5、7日後に灌流固定し、障害領域の凍結あるいはパラフィン切片を作製。あるいは同領域を採取後、PCTF35mRNAの発現をRT-PCRで検討した。両実験で得られた標本でPCTF35の局在を免疫組織化学的に検討した結果、対象とした反対側野の脳組織では陽性染色は得られなかったが、障害領域では負荷後3日から7日にかけ陽性反応が認められた。その局在を2重染色で検討した結果GEAP陽性のアストログリアの突起に局在することが分かった。反応性はアストログリアによるグリオーシスが進行すると共に上昇した。また、障害領域の神経細胞にはTGFβ1の免疫反応も陽性を呈した。RT-PCRで検討したところ、負荷後の経過が進むと共に障害側でmRNAの発現量も上昇することが分かった。
3)アストログリオーシスの進行と共に、PCTF35の発現が上昇することが明らかになったため、P2のラット脳組織よりアストログリアを分離してPCTF35の発現を検討した。その結果、培養上清中に同タンパク質が存在すること、また、TGFβ1を培地に添加するとその量も増加することが分かった。以上の結果より、PCTF35は脳損傷後のアストログリアに発現誘導がかかり、合成、分泌が進行すること、さらに、その発現はTGFβ1に依存することが明かとなった。

研究成果

• [文献書誌] Xu H, Ito T, Tawada A, Maeda H, Yamanokuchi H, Isahara K, Yoshida K, Uchiyama Y, Asari A: "Effect of hyaluronan oligosaccharides of the expression of heat shock protein 72"J Biol. Chem.. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shibata, M., Koike, M., Waguri, S., Zhang, G., Koga, T., Uchiyama, Y.: "Cathepsin D is specifically inhibited by deoxyribonucleic acids"FEBS Letters. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takahashi, K., Takeuchi, J., Takahashi, T., Miyauchi, S., Horie, K., Uchiyama, Y.: "Effects of sodium hyaluronate on epithelial healing of the vesical mucosa and vesical fibrosis in rabbits with acetic acid induced cystitis"J. Urology. 166. 710-713 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Waguri, S., Kohmura, M., Kanamori, S., Watanabe, T., Ohsawa, Y., Koike, M., Tomiyama, Y., Wakasugi, M., Kominami, E., Uchiyama, Y.: "Different distribution patterns of the two mannose 6-phosphate receptors in rat liver"J. Histochem. Cytochem.. 49. 1397-1405 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakanishi, H., Zang, J., Koike, M., Nishioku, T., Okamoto, Y., Kominami, E., Figura, K., Peters, C., Yamamoto, K., Sartig, P., Uchiyama, Y.: "Involvement of nitric oxide release from microglia/macrophages in pathological changes of cathepsin D-deficient mice"J. Neurosci.. 21. 7526-7533 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yaginuma, H., Shiraiwa, N., Shimada, T., Nishiyama, K., Hong, J., Wang, S., Momoi, M., Uchiyama, Y., Oppenheim, R.: "Caspase activity is involved in, but is dispensable for, early motoneuron death in the chick embryo cervical spinal cord"Mol. Cell. Neurosci.. 18. 168-182 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Xu H, Ito T, Tawada A, Maeda H, Yamanokuchi H, Isahara K, Yoshida K, Uchiyama Y, Asari A: "Effect of hyaluronan oligosaccharides on the expression of heat shock protein 72"J Biol Chem. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shibata, M., Koike, M., Waguri, S., Zhang, G., Koga, T., Uchiyama, Y.: "Cathepsin D is specifically inhibited by deoxyribonucleic acids"FEBS Letters. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takahashi, K., Takeuchi, J., Takahashi, T., Miyauchi, S., Horie, K., Uchiyama, Y.: "Effects of sodium hyaluronate on epithelial healing of the vesical mucosa and vesical fibrosis in rabbits with acetic acid induced cystitis"J. Urology. 166. 710-713 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Waguri, S., Kohmura, M., Kanamori, S., Watanabe, T., Ohsawa, Y., Koike, M., Tomiyama, Y., Wakasugi, M., Kominami, E., Uchiyama, Y.: "Different distribution patterns of the two mannose 6-phosphale receptors in rat liver"J. Histochem. Cytochem.. 49. 1397-1405 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakanishi, H., Zang, J., Koike, M., Nishioku, T., Okamoto, Y., Kominami, E., Figura, K.v., Peters, C., Yamamoto, K., Sattig, P., Uchiyama, Y.: "Involvement of nitric oxide release from microglia macrophages in pathological changes of cathepsin D- deficient mice"J. Neurosci. 21. 7526-7533 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yaginuma, H., Shiraiwa, N., Shimada, T., Nishiyama, K., Hong, J., Wang, S., Momoi, M., Uchiyama, Y., Oppenheim, R.: "Caspase activity is involved in, but is dispensable for, early motoneuron death in the chick embryo cervical spinal cord. Mol. Cell"Neurosci. 18. 168-182 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Xu H, Ito T, Tawada A, Maeda H, Yamanokuchi H, Isahara K, Yoshida K, Uchiyama Y, Asari A: "Effect of hyaiuronan oligosaccharides on the expression of heat shock protein 72"J Biol Chem. (in press).
• [文献書誌] Shibata, M., Koike, M., Waguri, S., Zhang, G., Koga, T., Uchiyama, Y.: "Cathepsin D is specifically inhibited by deoxyribonucleic acids"FEBS Letters. (in press).
• [文献書誌] Takahashi, K., Takeuchi, J., Takahashi, T., Miyauchi, S., Horie, K., Uchiyama, Y.: "Effects of sodium hyaluronate on epithelial healing of the vesical mucosa-and vesical fibrosis in rabbits with acetic acid induced cystitis"J. Urology. 166. 710-713 (2001)
• [文献書誌] Waguri, S., Kohmura, M., Kanamori, S., Watanabe, T., Ohsawa, Y., Koike, M., Tomiyama, Y., Wakasugi, M., Kominami, E., Uchiyama, Y.: "Different distribution patterns of the two mannose 6-phosphate receptors in rat liver"J. Histochem. Cytochem.. 49. 1397-1405 (2001)
• [文献書誌] Nakanishi, H., Zang, J., Koike, M., Nishioku, T., Okamoto, Y., Kominami, E., Figura, K.V., Peters, C., Yamamoto, K., Saitig, P., Uchiyama, Y.: "Involvement of nitric oxide release from microglia/macrophages in pathological changes of cathepsin D-deficient mice"J. Neurosci. 21. 7526-7533 (2001)
• [文献書誌] Yaginuma, H., Shiraiwa, N., Shimada, T., Nishiyama, K., Hong, J., Wang, S., Momoi, M., Uchiyama, Y., Oppenheim, R.: "Caspase activity is involved in, but is dispensable for, early motoneuron death in the chick embryo cervical spinal cord"Mol. Cell. Neurosci. 18. 168-182 (2001)
• [文献書誌] Y.Ohsawa,S.Kametaka,Y.Yayoi,G.Q.Zhang,Y.Uchiyama: "Expression of PCTF35, PC12 Cells Derived Trophic Factor 35, in Ischemic Brain Injury"Abstracts of the 105th Annual Meeting of the Japanese Association of Anatomists.Vol.75,No.1,P.130,2000. 75・1. 130 (2000)
• [文献書誌] Y.Ohsawa,S.Kametaka,Y.Yayoi,G.Q.Zhang,Y.Uchiyama: "Physiological roles of PCTF35, a novel trophic factor derived from PC12 cells "Proceedings of XV International Symposium on Morphological Sciences. 199 (2000)
• [文献書誌] Gotow,T.,Shibata,M.,Kanamori,S.,Tokuno,O.,Ohsawa,Y.,Sato,N.,Isahara,K.,Yayoi,Y.,Watanabe,T.,Leterrier,J.F.,Linden,M.,Kominami,E.and Uchiyama,Y.:: "Sclective localization of Bcl-2 to the inner mitochondrial and smooth cndoplasmic reticul membranes in mammalian cells."Cell Death and Differentiation. 7. 666-674 (2000)
• [文献書誌] Koikc,M.,Nakanishi,H.,Suftig,P.,Ezaki,J.,Isanura,K.,Ohsawa,Y.,Schuiz-Schaciter,W.,Wntanahe,T.,Wagun,W.,Kametnka,S.,Shibata,M.,Yamamoto,K.,Kominami,E.,Peters,C.,Figura,K.and Uchivama,Y.:: "Cathepsin D deficicncy induces lysosomal storage with ceroid lipofuscin in mouse CNS neurons."J.Neuroscience. 20. 6898-6906 (2000)
• [文献書誌] Shibata,M.,Kanamori,S.,Ohsawa,Y.,Watanabe,T.,Yavoi,Y.,Miura,M.and Uchivama.Y.: "Prevention of Apoptosis of Mammalian Cells by the CED-3-Cleaved Form of CED-9."Archives of Histology and Cytology. 64. 17-28 (2001)
• [文献書誌] Isahara,K.et al.: "Regulation of a novel pathway for cell death by lysosomal aspartic and cysteine proteinases"Neuroscience. 91. 233-249 (1999)
• [文献書誌] Sakahira,H.et al.: "Apoptotic nuclear morphological change without DNA fragmentation"Curr.Biol.. 9. 543-546 (1999)
• [文献書誌] Gotow.T.et al.: "Abnormal expressions in dysmyelinating axons located in the central nervous system of jimpy mutant mice"Eur.J.Neurosci.. 11. 3893-3903 (1999)
• [文献書誌] Waguri,S.et al.: "The induction of autophagic vacuoles and the unique endocytic compartments, c-shaped multivesicular bodies, in GH4C1Cells after treatment with 17b-estradiol,insulin and EGF"Arch.Histol.Cytol.. 62. 423-434 (1999)
• [文献書誌] Mcllroy,D.et al.: "Apoptotic DNA fragmentation by phagocytosis"Gene Develop.. (in press).
• [文献書誌] Gotow.T.et al.: "Selective localizationof Bcl-2 to the inner mitochondrial and smooth endoplasmic reticule membranes in mammalian cells"Cell Death Diff.. (in press).