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低酸素による神経細胞死におけるセラミドを中心としたアポトーシスシグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 11557104
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 脳神経外科学
研究機関岐阜大学

研究代表者

坂井 昇  岐阜大学, 医学部, 教授 (10021487)

研究分担者 坂野 喜子  岐阜大学, 医学部, 助教授 (50116852)
中島 茂  岐阜大学, 医学部, 教授 (60188935)
郭 泰彦  岐阜大学, 医学部・附属病院, 講師 (90242718)
岩間 亨  岐阜大学, 医学部・附属病院, 講師 (20303498)
吉村 紳一  岐阜大学, 医学部, 日本学術振興会特別研究員
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1999年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
キーワード活性酸素 / セラミド / アポトーシス / ネクローシス / ホスホリパーゼD / カスパーゼ / スフィンゴミエリナーゼ / Bcl-2 / 虚血性脳血管障害 / 低酸素刺激 / caspase / ホスホリパーゼC
研究概要

近年、脳虚血による細胞障害にアポトーシスが関与することが報告され注目されている。そこで我々は脳虚血の病態を解明するために、低酸素刺激による神経細胞死に注目し、アポトーシス関連因子を中心として細胞内シグナル伝達機構についての解析を行ってきた。従来、低酸素や虚血による細胞死はネクローシスと考えられてきたが、近年一部の細胞死がアポトーシスであることが報告されており、我々もこれまで神経系細胞のモデルとしてラット褐色細胞腫細胞株(PC12細胞)を用いた低酸素負荷でのシグナル伝達経路の解明を行った結果、低酸素によりアポトーシスとネクローシスの両方の細胞死が誘導され、その過程でセラミド産生とカスパーゼの活性化の関与を唱えてきた。さらにその後の研究でPC12細胞に存在するPLD2が低酸素刺激によって細胞が死に向かう前段階で活性化される知見を得ており、外因性のPLDによって細胞死が抑制されたことから、PLD2が虚血性脳血管障害において今後治療のターゲットとなる可能性が示唆された。また、抗酸化剤であるグルタチオン(GSH)の前投与によりセラミド産生に重要な中性スフィンゴミエリナーゼ(SMase)活性とともにその下流のカスパーゼ3の活性化が抑制されることで細胞死が有意に抑制されることが判明し、細胞の酸化・還元のレドックス制御をしているGSHが中性SMase活性の上流で細胞死を調節していることが推測された。これは一方で神経細胞死への活性酸素(ROS)の関与も示唆しているが、活性酸素種のひとつである過酸化水素によるPC12細胞の細胞死は低酸素刺激による細胞死とはセラミド産生の有無で異なり、同じ細胞でも低酸素と過酸化ストレスに対する細胞死の誘導には異なった経路が存在することとなり、低酸素負荷による神経細胞死のROSの発生との関連も併せて、今後の重要な検討課題考えられた。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] S Yoshimura, et,al: "Ceramide formation leading to caspase-3 activation in hypoxic neuronal death."J Cereb Blood Flow Metab. 19(suppl 1). s71 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S Yoshimura, et,al: "Inhibition of neutral sphingomyelinase activation and ceramide formation by glutathione in hypoxic PC12 cell death."J Neurochemistry. 73. 675-683 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉村紳一 他: "低酸素刺激による神経系細胞死のシグナル伝達"Brain Hypoxia. 13. 1-6 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山川春樹 他: "PC12細胞のH_2O_2刺激によるアポトーシスシグナル"Brain Hypoxia. 14. 1-7 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H Yamakawa, et al: "Activation of caspase-9 and-3 during H_2O_2-induced apoptosis of PC12 cells independent of ceramide formation"Neurol Res. 22. 556-564 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H Yamakawa, et al: "Increased phospholipase D2 activity during hypoxia-induced death of PC12 cells : its possible anti-apoptotic role."NeuroReport. 11. 3647-3650 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S Yoshimura, K Hayashi, H Yamakawa, M Sawada, N Sakai: "Ceramid formation leading to caspase-3 activation in hypoxic neuronal death."J Cereb Blood Flow Metab. 19 (suppl 1). s71 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S Yoshimura, Y Banno, S Nakashima, K Hayashi, H Yamakawa, M Sawada, N Sakai, Y Nozawa: "Inhibition of neutral sphingomyelinase activation and ceramide formation by glutathione in hypoxic PC12 cell death."J Neurochemistry. 73. 675-683 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H Yamakawa, Y Ito, T Naganawa, Y Banno, S Nakashima, S Yoshimura, M Sawada, Y Nishimura, Y Nozawa, N Sakai: "Activation of caspase-9 and -3 during H2O2-induced apoptosis of PC12 cells independent of ceramide formation."Neurol Res. 22. 556-564 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H Yamakawa, Y Banno, S Nakashima, M Sawada, J Yamada, S Yoshimura, Y Nishimura, Y Nozawa, N Sakai: "Increased phospholipase D2 activity during hypoxia-induced death of PC12 cells : its possible anti-apoptotic role."Neuro Report. 11. 3647-3650 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H Yamakawa, Y Banno, S Nakashima, S Yoshimura, M Sawada, Y Nishimura, Y Nozawa, N Sakai: "Crucial role of calpain in hypoxic PC12 cell death ; Calpain but not caspase, mediates degradation of cytoskeletal proteins and protein kinase C-α and -δ."Neurol Res. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山川春樹 他: "PC12細胞のH_2O_2刺激によるアポトーシスシグナル"Brain Hypoxia. 14. 1-7 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H Yamakawa, et al: "Activation of caspase-9 and-3 during H_2O_2-induced apoptosis of PC12 cells independent of ceramide formation"Neurol Res. 22. 556-564 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H Yamakawa, et al: "Increased phospholipase D2 activity during hypoxia-induced death of PC12 cells : its possible anti-apoptotic role"NeuroReport. 11. 3647-3650 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H Yamakawa, et al: "Crucial role of calpain in hypoxic PC12 cell death ; Calpain but not caspase, mediates degradation of cytoskeletal proteins and protein kinase C-α and-δ"Neurol Res. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshimuraet al.: "Inhibition of neutral sphingomyelinase activation and ceramide formation by glutathione in hypoxic PC12 cell death."J Neurochemistry. 73. 675-683 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshimuraet al.: "Ceramid formation leading to caspase-3 activation in hypoxic neuronal death."J Cereb Blood Flow Metab. 19(suppl 1). s71 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takenak et al.: "Analysis for serine protease(tPA, uPA and r-gsp) gene following hypoxic monditions (in vivo and in vitro)"J Cereb Blood Flow Metab. 19(suppl 1). s280 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi et al.: "Change in 14-3-3 protein isoforms during hypoxia in PC12 cells."J Cereb Blood Flow Metab. 19(suppl 1). s348 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉村紳一他: "低酸素刺激による神経系細胞死のシグナル伝達"Brain Hypoxia. 13. 1-6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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