環状鉄芽球における細胞死のメカニズムの解明

阐明环形铁粒幼细胞细胞死亡机制

基本信息

批准号：
21K06874
负责人：
古山和道
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Iwate Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

HUDEP2細胞は非腫瘍性の赤芽球系培養細胞で、Doxycyclin (以下DOX)誘導性にヒトパピローマウイルス由来のタンパク質E6/E7をヒト臍帯血由来の赤芽球で発現させることにより不死化した細胞である。この細胞はDOXおよびStem cell factor (SCF)存在下で培養することにより赤芽球の形質を保ちながら増殖し、DOXおよびSCFを培養液中から除去することにより赤芽球から赤血球への分化を誘導することができる。我々はCRISPR/Cas9システムを用いてHUDEP2細胞のALAS2遺伝子に機能欠失型変異を挿入し分化誘導することで環状鉄芽球を観察することができるX染色体連鎖鉄芽球性貧血モデル細胞(HA2low細胞)を樹立することに世界で初めて成功し、報告した。しかしながらこのシステムの問題点は分化誘導に伴い多くの細胞が死滅し、脱核して赤血球にまで分化する細胞の割合もあまり高くはないことである。また、環状鉄芽球を再現性良く検出することはできるものの、数は多くなく、FACS等を用いての解析には困難を感じていた。そこで、今年度は数多くの環状鉄芽球を検出する条件を明らかにすることを目的に培養および分化誘導条件の検討を開始したところ、国内の別グループから以下の様な報告がなされた。すなわち、我々とは異なるALAS2遺伝子の機能欠失型変異をHUDEP2細胞に導入してモデル細胞を樹立し、さらに同モデル細胞は過剰な鉄が細胞死に関与するferroptosisに対する感受性が高いとの報告であった。 (Ono K. et al, Sci Rep 2022 Vol. 12 Issue 1 Pages 9024, DOI: 10.1038/s41598-022-12940-9) 現在、同論文で報告された分化誘導条件等が我々が樹立したモデル細胞に対しても有用かどうかを検討中である。

HUDEP2 细胞是非肿瘤性红系培养细胞，通过以强力霉素 (DOX) 诱导的方式在源自人脐带血的成红细胞中表达人乳头瘤病毒衍生蛋白 E6/E7 来永生化。通过在 DOX 和干细胞因子 (SCF) 存在下培养，这些细胞在保持红系特征的同时进行增殖，并且通过从培养基中去除 DOX 和 SCF，可以抑制红系细胞向红细胞的分化。我们使用 CRISPR/Cas9 系统将功能缺失突变插入 HUDEP2 细胞的 ALAS2 基因中，并诱导分化为 X 连锁铁粒幼细胞贫血模型细胞 (HA2low)，其中可以观察到环形铁粒幼细胞，这是世界上首次成功报道的。细胞的建立。然而，该系统的问题是许多细胞在诱导分化时死亡，并且去核并分化为红细胞的细胞百分比不是很高。另外，虽然能够以良好的再现性检测环状铁粒幼细胞，但其数量并不多，因此难以利用FACS等进行分析。因此，今年，我们开始研究培养和分化诱导条件，目的是明确检测大量环形铁粒幼细胞的条件，日本的另一个小组做了以下报告。换句话说，我们通过将与我们不同的ALAS2基因的功能丧失突变引入HUDEP2细胞中，建立了一个模型细胞，并且据报道，该模型细胞对铁死亡高度敏感，其中过量的铁参与细胞死亡。（Ono K. et al, Sci Rep 2022 Vol. 12 Issue 1 Pages 9024, DOI: 10.1038/s41598-022-12940-9）目前，同一篇论文中报道的分化诱导条件尚未应用于我们的模型细胞。我们目前正在考虑它是否对人类也有用。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Heme‐dependent recognition of 5‐aminolevulinate synthase by the human mitochondrial molecular chaperone ClpX

人线粒体分子伴侣 ClpX 对 5-氨基乙酰丙酸合酶的血红素依赖性识别

DOI：
10.1002/1873-3468.14214
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.5
作者：
Nomura Kazumi;Kitagawa Yu;Aihara Marina;Ohki Yusuke;Furuyama Kazumichi;Hirokawa Takatsugu
通讯作者：
Hirokawa Takatsugu

SLC25A38遺伝子変異細胞の樹立

SLC25A38基因突变细胞的建立

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
金子桐子; 久保田美子; 鈴木亘; 古山和道
通讯作者：
古山和道

SLC25A38遺伝子変異細胞の樹立

SLC25A38基因突变细胞的建立

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
金子桐子; 久保田美子; 鈴木亘; 古山和道
通讯作者：
古山和道

Heme‐dependent recognition of 5‐aminolevulinate synthase by the human mitochondrial molecular chaperone ClpX

人线粒体分子伴侣 ClpX 对 5-氨基乙酰丙酸合酶的血红素依赖性识别

DOI：
10.1002/1873-3468.14214
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.5
作者：
Nomura Kazumi;Kitagawa Yu;Aihara Marina;Ohki Yusuke;Furuyama Kazumichi;Hirokawa Takatsugu
通讯作者：
Hirokawa Takatsugu

非特異的5-アミノレブリン酸合成酵素のヘム依存的分解反応に関わる因子の同定

非特异性 5-氨基乙酰丙酸合酶血红素依赖性降解反应相关因素的鉴定