肝障害の発生・進展に果たすアポトーシスの意義解明とその阻止

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10470142
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 各務 伸一 愛知医科大学, 医学部, 教授 (10115545)
• 研究分担者: 西沢 祐治 名古屋大学, 医学部, 助手 (80252229) ; 若林 隆 名古屋大学, 医学部, 教授 (00079998) ; 石川 哲也 愛知医科大学, 医学部, 講師 (10288508)
• キーワード: 巨大ミトコンドリア / フリーラジカル / アポトーシス / 培養細胞 / クロラムフェニコール / cycloheximide / CoQ_<10>

研究概要

1)ミトコンドリア(ミト)巨大化によるapoptosis(AP)誘導機序の解明:培養細胞系を用い、free radicals(FR)存在下で形成された巨大ミトが、引き続きFRに曝されると、巨大ミト膜のメガチャネルが開放され、その結果巨大ミトは膨化、膜電位低下、チトクロムcのミトからの流出、細胞内ATP量低下をもたらし、巨大ミト存在下の培養細胞はAPに陥る事を明らかにした。又、膨化巨大ミトの酸素消費量の著明低下がFR産生能低下の原因である事をつきとめた。膨化巨大ミトのFR産生能低下が顕著で、細胞内FR量減少をもたらす場合には巨大ミトは構造・機能共に正常に戻るが、効果がなければAPに陥る事になる。即ち、これまで不明であったミト巨大化現象の細胞病理学的意義が明らかになると共に、APの発生・進展にミトの"膨化"が注目されているが、新たに"巨大化"が加わることになり、AP研究に大きく貢献するものと思われる。
2)培養細胞系を用いたミト巨大化のCoQ_<10>による阻止:培養ラット肝細胞を用い、cycloheximide、CoQ_<10>によりヒドラジン、クロラムフェニコールによるミト巨大化阻止に成功した。同時に、ミト膜電位、細胞内フリーラジカル量増加も抑制された。さらに、クロラムフェニコールによるマウス肝巨大ミトの回復過程が、CoQ_<10>、cycloheximideにより著明に促進されることを突き止めた。

研究成果

• [文献書誌] Teranishi, M., Karbowski, M., Kurono, C. et al.: "Two types of the enlargement of mitochondria related to apoptosis: simple swelling and the formation of megamitochondria"Journal of Electron Microscopy. 48(5). 637-651 (1999)
• [文献書誌] Wakabayashi, T.: "Structural changes of mitochondria related to apoptosis: Swelling and megamitochondria formation"Acta Biochimica Polonica. 46. 223-237 (1999)
• [文献書誌] Teranishi, M., Karbowski, M., Kurono, C. et al.: "Effects of Coenzyme Q_<10> on changes in the membrane potenitial and rate of generation of reactive oxygen species in hydrazine- and chloramphenicol-treated rat liver mitochondria"Archives of Biochemistry and Biophysics. 366. 157-167 (1999)
• [文献書誌] Karbowski, M., Kurono, C., Wozniak, M. et al.: "Cycloheximide and 4-OH-TEMPO suppress chloramphenicol-induced apoptosis in RL-34 cells via the suppression of the formation of megamitochondria"Biochim. Biophys. Acta. 1449. 25-40 (1999)
• [文献書誌] Karbowski, M., Kurono, C., Wozniak, M. et al.: "Free radical-induced megamitochondria formation and apoptosis"Free Radical Biology & Medicine. 26. 396-409 (1999)
• [文献書誌] Kakumu S., Ito S., Ishikawa T. et al.: "Decreased function of peripheral blood dendritic cell in patients with hepatocellular carcinoma with hepatitis B and C virus infection."J Gastroenterol Hepatol. (in press).
• [文献書誌] Kimura K., Ando K., Kakumu S. et al.: "Immunopathogenesis of hepatic fibrosis in chronic liver injury induced by repeatedly administered concanavalin A."Int Immunol. 11. 1491-1500 (1999)
• [文献書誌] Ishigami M., Nishimura H., Kakumu S. et al.: "The roles of intrahepatic Vα14+NK1.1+T cells for liver injury induced by Salmonella infection in mice."Hepatology. 29. 1799-1808 (1999)
• [文献書誌] Furuta K., Misao S., Kakumu S, et al.: "A gene mutation of transforming growth factor β1 type II receptor in hepatocellular carcinoma."Int J Cancer. 81. 851-853 (1999)
• [文献書誌] Ishigami M., Nishimura H., Kakumu S. et al.: "The role of intrahepatic γδ-T cells for liver injury induced by Salmonella infection in mouse."Microbiol Immunol. 43. 461-469 (1999)