マスト細胞の増殖・分化におけるプロスタグランジンとヒスタミンの機能

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09307052
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 市川 厚 京都大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10025695)
• 研究分担者: 杉本 幸彦 京都大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (80243038) ; 根岸 学 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (60201696)
• キーワード: マスト細胞 / プロスタグランジン / ヒスタミン / ヒスチジン脱炭酸酵素 / EP4受容体 / EP2受容体 / EP2受容体欠損マウス / ヒスチジン脱炭酸酵素欠損マウス

研究概要

本年度の研究実施計画に基づき、以下の研究成果を得た。
1.マスト細胞の増殖・分化におけるプロスタグランジン(PG)とヒスタミンの機能解析:
マウス骨髄細胞を、IL-3(またはWEHI-培養液上清)およびSCFを含む培養液で50〜60日培養し、細胞の90%以上がマスト細胞に分化した状態で実験に使用した。このマスト細胞はCOX-1/2を発現し、アラキドン酸からPGD2>PGE2を生成する。また、培養マスト細胞はヒスチジン脱炭酸酵素(HDC)mRNAとHDC蛋白を発現している。HDCの比活性値はマウス腹腔マスト細胞のそれと近似である。
2.PG受容体遺伝子の発現解析:
培養細胞のPG受容体の遺伝子発現を解析するために、マクロファージ培養株を用いてPGE2受容体サブタイプのEP2とEP4のmRNAの発現を解析した。同細胞は未刺激状態でEP4mRNAを発現しているが、LPS刺激によりEP4mRNAは消失し、代わりにEP2mRNAが発現した。LPS刺激細胞において、COX-2の発現とともにPEG2とcAMPの産生が起こること、また、LPS未刺激細胞にcAMPを添加するとEP4mRNAが減少し、EP2mRNAが増大することを見出した。これらの結果から、EP2とEP4のmRNAの発現がcAMPを介して正負に制御されていることを示唆した。
3.PG受容体とHDCの欠損マウスの表現型の解析:
EP2受容体欠損マウスの表現型の解析から、同受容体が排卵、受精、着床の雌性生殖生理に重要であることを明らかにした。また、HDC欠損マウスを作製し、その表現型を解析して、IgE依存性のI型アレルギーにはヒスタミンが必須であることを明らかにした。これらの成果は、マスト細胞の増殖・分化におけるPGとHDCの役割を明らかにするための基礎的知見として重要である。

研究成果

• [文献書誌] Puschel,G.P.,et al.: "Role of the EP2 and EP4 receptor in the prostaglandin E2-mediated feedback inhibition of lipopolysaccharide-induced TNF-α formation in mouse kupffer cells"Cells of the Hepatic Sinusoid. 7. 260-262 (1999)
• [文献書誌] Wang J. et al.: "Induction of prostaglandin I_2 receptor by tumor necrosis factor α in osteoblastic MC3T3-E1 cells"Biochim. Biophys. Acta.. 1441. 69-76 (1999)
• [文献書誌] Hizaki H.et al.: "Abortive expansion of the cumulus and impaired fertility in mice lacking the prostaglandin E receptor subtype EP2"Proceedings of the National Academy of Sciences. 96. 10501-10506 (1999)
• [文献書誌] Hasegawa H.et al.: "Opposite Regulation of Transepithelial Electrical Resistance and Paracellular Permeability by Rho in Madin-Darby Canine Kidney Cells"J. Biol. Chem.. 274・30. 20982-20988 (1999)
• [文献書誌] Aoki K. et al.: "Signal transduction pathway regulating prostaglandin EP3 receptor-induced neurite retraction: requirement for two different tyrosine kinases"Biochem. J.. 340. 365-369 (1999)
• [文献書誌] Satoh S.et al.: "The Key Amino Acid Residue of Prostaglandin EP3 Receptor for Governing G Protein Association and Activation Steps"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 255. 164-168 (1999)