核黄疸におけるビリルビンのアポトーシスによる神経細胞障害

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10671018
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 山口 登喜夫 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (30134745)
• 研究分担者: 朝海 怜 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (20167224)
• キーワード: ビリルビン / 核黄疸 / アポトーシス

研究概要

ヘムの代謝産物であるビリルビンを始めとして、生体にとって無害と信じられていたビリベルジシ、ウロビリン、ステルコビリンについて細胞への影響を改めて検討したところ意外な事実が見つがった。まず、小脳の顆粒細胞の10%の胎児血清存在下での初期培養ニューロンを用いて検討したところ(未発表データ〓、ビリルビンは、30μg/mlで毒性を24時間以内に示した。その死の形態はネクローシスではなくアポトーシスであった。 無害と信じられているビリベルジンは、驚いたことに3μg/mlと低濃度にもがかわらずアポトーシスを引き起こした。一方、ウロビリン、ステルコビリンに関しては高濃度(30μg/ml)にもかかわらず、二週間以上全く毒性を示さなかった。 ニューロン以外の細胞についても同様の検討を行ってみた。
ステロイドを産生する卵巣細胞を使ったところ、胎児血清が存在するとビリルビン、ビリベルシン、ウロビリン、およびステルコビリンも全て毒性を示さなかった。 しかし、無血清培地では、ビリルビン(30μg/ml)、ビリベルジン(3μg/ml)でアポトーシスを引き起こした。一方、ウロビリン、ステルコビリンは無害であった。
これらの結果から次の疑問が生まれる。(1)ニューロンは、何故、血清の存在下でもビリルビンでアポトーシスを引き起こすか?(2)これまで無害とされてきたビリベルジンがきわめて低濃度でアポトーシスを引き起こすが、何故か?(3)毒性の形態はアボトーシスであるが、ビリルビン、ビリベルジンがどの様なルートでアポトーシスのシグナル系を活性化するのか?(4)ニューロン以外の細胞での障害のメカニズムは、ニューロンとは異なるのか? ビリベルジン、ビリルビンがニューロンにアポトーシスを引き起こしたことは、核黄疸の発症メカニズムにアポトーシスの関与の可能性が示されたことになる。アポトーシスのシグナル系の分子については、bcl-2、カスパーゼ、チトクロームCなど、近年目覚ましい早さで解明されてきている。 このシグナル系のどの分子にビリルビン、ビリベルジンが関与するかを決定する必要がある。 このように、細胞内での標的分子を同定することで、アポトーシスの過程の詳しい分子ルートが判明されれば核黄疸の予防法や治療法に新たな展開が可能となる、

研究成果

• [文献書誌] Tokio Yamaguchi, et al.: "Bilirubin oxidation grovoked by treatrnent is suppressed by feeding ascorbic acid in a mutant urable to synthesize ascorbic acid" Eur. J. Biochem.245. 233-240 (1997)
• [文献書誌] Yuichi Shinoda et al.: "Carbon monoxide as a regulator of bike canalicular in cultured not hepatooytes" Hepatology. 28(2). 286-296 (1998)
• [文献書誌] Tsuyoshi Sano et al.: "Endogeneous carbon monoxide suppression stimulates bile acid-deperdent biliary transport in perfused rat liver" Am. J. Physid.272. G1268-G1275 (1997)
• [文献書誌] Tadashi Sakai et al.: "Severe oxidative stress is thoaght to be a principal cause of jaurdice of yellow tail Seriola Quiageradiata" Aquaculture. 160. 205-214 (1998)
• [文献書誌] Tokio Yamaguchi et al.: "Taurocholate induces directional excretion of bilirubin into biles in the perfuced rat liver." Am. J. Physiol.270. G1028-G1032 (1996)
• [文献書誌] Tokio Yamaguchi: "Role of bilirubin as an anti-oxidant in an ischemia-reperfusion of rat liver and induction of heme oxygenace" Biochem. Biophys. Res. Commun.223. 129-135 (1996)
• [文献書誌] 山口登喜夫 他: "Free Radicals in Clinical Medicine. フリーラジカルの臨床Tol11" 日本医学館(監修 : 近藤元治), 119 担当79-84 (1997)