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1999 年度 研究成果報告書概要

外植体培養系を用いた発生早期の運動神経細胞死の解析

研究課題

研究課題/領域番号 10680704
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

八木沼 洋行  福島県立医科大学, 医学部・解剖学第一講座, 教授 (90230193)

研究分担者 西山 慶治  福島県立医科大学, 医学部・解剖学第一講座, 助教授 (10106354)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
キーワードニワトリ / カスパーゼ / 運動神経 / DEUD / BAF / アポトーシス / 脊髄 / プログラム細胞死
研究概要

1,10時間程度のニワトリ胚頚部の外植体培養が可能であり、頚髄に起こる早期の細胞死もその中で進行するが明らかになった。しかし、安定した長期間の培養については今後の課題となった。
2,この系でカスパーゼ-3に対する阻害剤であるDEVD投与を行ったところ、DNA断片化を示す細胞数が減少した。そこで脊髄組織を取り出してカスパーゼ活性を直接計測したところこの酵素活性の上昇がみられた。
3,外植体培養系の開発と併行して、生体内でもin vitroと同様の実験が出来る系を開発した。ニワトリ胚の周囲の羊膜腔内に高濃度の生理活性物質や酵素阻害剤を停留させることで、それらの物質の頚髄に起こる早期の運動細胞死への影響を観察することが出来る条件を決定した。
4,この生体内の系を用いて、カスパーゼ-3様活性の阻害剤を投与して検討したところ。カスパーゼ-3様活性は、アポトーシスの際の核におけるDNAの断片化に関与していることが明らかになった。しかしながら、カスパーゼ-3の活性を抑制しても、細胞死そのものは、遅くなるものの進行し、最終的に貪食を受けた。おなじくカスパーゼ-6様活性に対する阻害剤VEIDの投与を行ったところ、核の凝集が起こらず、カスパーゼ-6が核構造の維持に関わる分子を分解する役割があることが確認された。
5,さらに広汎なカスパーゼ酵素群に対する阻害剤であるBAFを投与したところ、細胞死の進行は著しく遅れたが、最終的には細胞が死ぬことが確認された。これらの結果はカスパーゼに依存しない細胞死実行機序の存在を示すものである。また、この時、死ぬべき細胞が運動神経核の中の特定の領域に集まってくることが明かとなり、この細胞死が運動神経の中の特定のグループに起こることを示す所見と考えられた。
6,生体内の系を用いて、GDNFの頚髄の早期細胞死に対する影響を調べたところ、細胞死を抑制する効果があることが明らかになった。同様にして、shhは影響を与えないことを明らかにした。

  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] OPPENHEIM RW 他: "Mdulation of early but not later stages of programmed cell death in embryonic avian spinal cord by sonic hedgehog."Mol.Cell.Neurosci.. 13. 348-361 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] LI X-K 他: "Inhibithion of Fas-Mediated fulminant hepatitis in CrmA Gene-Transfected mice."Biochemical and Biophysical Research Communications.. 273. 101-109 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] HOMMA S 他: "Expression pattem of GDNF, c-ret, and GFR s suggests novel roles for GDNF ligands during early organogenesis in the chick embryo."Developmental Biology. 217. 121-137 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] LIU L 他: "Suppressive effects of Neiting acupuncture on toothache : an expenmental analysis on Fos expression evoked by tooth pulp stimulation in the trigeminal subnucleus pars caudalis and the periaqueductal gray of rats."Neuroscience Research. 38. 331-339 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] YAGINUMA H 他: "Caspase activity is involved in, but is dispensable for, early motoneuron death in the chick embryo cervical spinal cord."(投稿中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 八木沼洋行: "神経系の発生過程に起こるプログラム細胞死."電子顕微鏡. 34. 93-97 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Oppenheim RW 他: "Normal Programmed Cell death of Developing Avian and Mammalian Neurons Following Inhibition or Genetic deletion of Caspases in Neuronal Death, by Accicdent or by Design"Fondation Ipsen (印刷中)(分担). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 八木沼洋行: "神経系のprogrammed cell deathとアポトーシス.アポトーシスと疾患"医薬ジャーナル社(分担). 251(23-33) (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] OPPENHEIM RW, HOMMA S, MARTI E, PREVETTE D, WANG S, YAGINUMA H, McMAHON AP: "Mdulation of early but not later stages of programmed cell death in embryonic avian spinal cord by sonic hedgehog."Mol.Cell.Neurosci.. 13. 348-361 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] YAGINUMA Hiroyuki, SHIMADA Takako, SHIRAIWA Nobuko. NISHIYAMA Keiji: "Roles of caspases in programmed motoneuron death in the chick embryo."Italian Journal of Anatomy and Embryology. 104(1). 767 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] LIX-K, FUJINO M, GUO L, OKUYAMA T, FUNESHIMA N, HASHIMOTO M, OKABE K, YAGINUMA H, MIKOSHIBA K, ENOSAWA S, AMEMIYA H, SUZUKI S: "Inhibithion of Fas-Mediated fulminant hepatitis in CrmA Gene-Transfected mice."Biochemical and Biophysical Research Communications.. 273. 101-109 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] HOMMA A, OPPENHEIM RW, YAGINUMA H, KIMURA S: "Expression pattern of GDNF, c-ret, and GFRs suggests novel roles for GDNF ligands during early organogenesis in the chick embryo."Developmental Biology. 217. 121-137 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] LIU L, NISHIYAMA K, HONDA T, SUGIURA M, YAGINUMA H, SUGIURA Y: "Suppressive effects of Neiting acupuncture on toothache : an experimental analysis on Fos expression evoked by tooth pulp stimulation in the trigeminal subnucleus pars caudalis and the periaqueductal gray of rats."Neuroscience Research. 38. 331-339 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] OPPENHEIM RW, KUAN C-Y, PREVETTE D, RAKIC P, YAGINUMA H: "Normal Programmed Cell death of Developing Avian and Mammalian Neurons Following Inhibition or Genetic deletion of Caspases. in Neuronal Death, by Accicdent of by Design."(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] YAGINUMA H, SHIRAIWA N, SHIMADA T, NISHIYAMA K, HONG J, WANG S, MOMOI T, UCHITAMA Y, OPPENHEIM RW: "Caspase activity is involved in, but is dispensable for, early motoneuron death in the chick embryo cervical spinal cord."(submitted).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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