原型癌遺伝子bcl-2の遺伝子発現による神経細胞死の回避とその生理的意義

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06272229
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 内山 安男 岩手医科大学, 医学部(解剖学), 教授 (10049091)
• 研究分担者: 佐藤 昇 岩手医科大学, 医学部(解剖学), 助手 (00254756) ; 和栗 聡 岩手医科大学, 医学部(解剖学), 助手 (30244908) ; 似鳥 徹 岩手医科大学, 医学部(解剖学), 講師 (90128934)
• キーワード: PC12細胞株 / bcl-2 / 神経細胞死 / アポトーシス / 増殖 / 分化 / ニューロフィラメントM / 神経突起

研究概要

ラット褐色細胞腫由来のPC12細胞は血清を含む培地で培養すると増殖し、培地から血清を除くとポトーシスに陥ることが知られている。さらに、PC12細胞は血清非存在下で神経栄養因子(NGF)を添加した培地で培養すると、突起を伸展して神経細胞様に分化する。このような特徴を備えたPC12細胞に、細胞死を回避する原型癌遺伝子として知られるbcl-2遺伝子を過剰発現することによって、細胞死とその回避について検討した。発現ベクターに組み込んだヒトbcl-2遺伝子を燐酸カルシウム法により、PC12細胞に過剰発現させた。mRNAと蛋白レベルで検討し、bcl-2を発現した細胞株6種を得た。これらの株を用いて、血清存在下で培養すると野生株と同様に増殖した。無血清下で培養すると、野生株とベクターのみを組み込んだ細胞は24時間後には多くの細胞が死に、4日以内に全ての細胞が死んだ。しかし、bcl-2を組み込んだ細胞では4日後にみると、全ての株で80から100%の生存を示した。さらに、血清非存在下で2週間培養を続けた結果、bcl-2を発現した細胞は突起を伸展し、NGF存在下で培養した細胞と同様に神経細胞様に分化した。この細胞はニューロフィラメントM陽性であった。本実験結果から、bcl-2遺伝子を組み込んだ細胞は、血清存在下では野生株と同様に増殖するが、血清非存在下では野生株と異なり生存し、追には神経細胞様に分化することが明らかになった。今後、さらに、この系を用いて、分化因子の同定とbcl-2が細胞を如何に生存させるのかを検討する。

研究成果

• [文献書誌] Tomomasa,H.,Waguri,S.,Umeda,T.,Koiso,K.,Kominami,E.,Uchiyama,Y.: "Lysosomal cysteine proteinases in rat epididymis." J Histochem Cytochem. 42. 417-425 (1994)
• [文献書誌] Asari,A.,Miyauchi,S.,Kuriyama,S.,Machida,A.,Kohno,K.,Uchiyama,Y.: "Localization of hyaluronic acid in human articular cartilage." J Histochem Cytochem. 42. 513-522 (1994)
• [文献書誌] Sato,N.,Hotta,K.,Waguri,S.,Nitatori,T.,Tohyama,K.,Tsujimoto,Y.,Uchiyama,Y.: "Neuronal differentiation of PC12 cells as a result of prevention of cell death by bcl-2." J Neurobiol. 25. 1227-1234 (1994)
• [文献書誌] Iwanaga,T.,Hoshi,O.,Han,H.,Takahashi-Iwanaga,H.,Uchiyama,Y.,Fujita,T.: "Lamina propria macrophages involved in cell death (apoptosis) os enterocytes in the small intestine of rats." Arch.Histol.Cytol.57. 267-276 (1994)
• [文献書誌] Uchiyama,Y.,Waguri,S.,Sato,N.,Watanabe,T.,Ishido,K.,Kominami,E.: "Cell and tissue distribution of lysosomal cysteine proteinases,cathepsins B,H,and L,and their biological roles." Acta Histochem.Cytochem.27. 351-372 (1994)
• [文献書誌] Nitatori,T.,Sato,N.,Shibanai,K.,Waguri,S.,Karasawa,Y.,Araki,H.,Kominami,E.,Uchiyama,Y.: "Delayed neuronal death in the CA1 pyramidal cell layer of the gerbil hippocampus following transient ischemia is apoptosis." J Neuroscience. (in press).
• [文献書誌] Asari,A.,Kuriyama,S.,Kominami,E.,Uchiyama,Y.: "Arch Histol.Cytol." Localization of hyaluronic acid,CD44 and cathepsin B in human synovium.(in press),
• [文献書誌] Hotta,S.,Kashimura,H.,Nakahara,A.,Fukutomi,H.,Ohsuga,T.,Uchiyama,Y.: "Laser in Surgery and Meidicine" Immediate changes in subcellular structures of transplanted tumors following photodynamic and laser hyperthermic therapy.(in press),