活性酸素種によるラット培養大脳皮質神経細胞・アストロサイトの細胞死機構の解析

活性氧对培养大鼠大脑皮层神经元和星形胶质细胞死亡机制的分析

• 批准号: 09771543
• 负责人: 田中 康一
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09771543/
• 关键词: 過酸化水素; チミジン取り込み; アストロサイト; DNA障害; 活性酸素種; リアノジン受容体; IP_3受容体; ディファレンシャルディスプレイ; 活性酵素種; Ca^<2+>

本研究は脳虚血・再灌流障害や老化過程に関与すると考えられるラジカル反応性の高い活性酸素種の作用メカニズムを解明することを目的としている。これまでに、培養神経細胞とアストロサイトを過酸化水素(H_2O_2)で処置すると、DNA傷害を引き起こしながらそれぞれの細胞死が異なった時間及び濃度依存性を示すことを明らかにしてきた。さらに本研究の初年度では、それぞれの細胞にH_2O_2を短時間適用し、DNA傷害修復能を反映するチミジン取り込みのメカニズムについて薬理学的手法を用いて検討し、次の結果を得てきた。H_2O_2は神経細胞ではなくアストロサイトにおいて、ウリジンではなくチミジンの取り込みを促進した。H_2O_2によるアストロサイトのチミジン取り込みの促進効果は、細胞外液と細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>の細胞質への流入に依存し、細胞内Ca^<2+>キレーターであるBAPTA-AMによって完全に抑制されることから細胞内遊離Ca^<2+>の存在を必要とした。さらに、H_2O_2短時間処置時に細胞内遊離Ca^<2+>が存在しないと、その後の細胞死が促進された。また、同処置によりDNAの断片化が観察され、H_2O_2は細胞内遊離Ca^<2+>依存的にアポトーシス様の細胞死を引き起こした。そこで本研究の2年目においては、H_2O_2によるアストロサイトのチミジン取り込みとその後の細胞死やDNAの断片化に対する細胞内Ca^<2+>貯蔵部位の詳細を検討し、リアノジン受容体、及び、IP_3受容体の活性化がこれらを促進することを明らかにした。さらに、チロシンキナーゼ情報伝達系もこれらに対して影響を及ぼすことを明らかにした。また、H_2O_2によるアストロサイトにおける障害や回復に関与する可能性のある蛋白質発現をディファレンシャル・ディスプレイ法により遺伝子レベルで検討したところ、いくつかの差異遺伝子を検出した。これらの差異遺伝子が発現量に差があるmRNAに由来するのかを現在確認するとともに、これらの遺伝子がどのような役割を果たしているのかについて、シーケンシングやノーザンプロットなどを行い検討することとしている。

这项研究旨在阐明活性氧的机制，该物种被认为与脑部缺血，再灌注和衰老过程有关。到目前为止，已经澄清说，用过氧化氢处理培养神经细胞和星形胶质细胞（H_2O_2）表明每个细胞死亡的时间和浓度依赖性，同时导致DNA损伤。此外，在这项研究的第一年中，将H_2O_2用于每个细胞，并在短时间内应用于每个细胞，并且使用药理方法检查了反映DNA损伤恢复的嵌合氨酸接收机制，并获得了以下结果。 H_2O_2促进了在星形胶质细胞上而不是神经细胞上的嵌合氨酸而不是尿素的进口。通过H_2O_2促进星形胶质细胞的融合的影响取决于流体流体的流入和储存位点的Ca^<2+>细胞的流入以及In -cells ca^<2+>。杀手bapta-am，需要细胞内游离Ca^<2+>的存在。此外，如果在H_2O_2短期治疗时没有细胞内游离Ca^<2+>，则促进了随后的细胞死亡。另外，通过处理观察到DNA碎片，H_2O_2通过细胞内玩耍分离Ca^<2+>引起凋亡样细胞死亡。因此，在这项研究的第二年中，我们检查了-CELL CA^<2+>存储位点的细节，用于通过H_2O_2掺入星形胶质细胞，随后的细胞死亡和DNA片段，以及后面的Noodin受体，IP_3受体的振兴促进了它们。此外，酪氨酸激酶信息传输系统也已被揭示，它将影响这些系统。此外，通过deferragram显示方法的蛋白质表达方法检查了基因水平，该方法可能与星形胶质细胞有关，并通过H_2O_2参与星形胶质细胞的恢复，并检测到一些不同的基因。我们目前正在检查这些差异基因是否来自mRNA，mRNA在表达方面具有差异，并且正在检查测序和北方的绘图与它们的角色所发挥的作用。

项目成果

Tanaka K.: "Hydrogen peroxide-induced thymidine incorporation into cultured rat cerebral astrocytes.(発表予定)" The Japanese Journal of Pharmacology. (1998)

Tanaka K.：“过氧化氢诱导的胸苷掺入培养的大鼠脑星形胶质细胞。（待出版）”日本药理学杂志（1998）。

田中康一: "ラット培養アストロサイトにおける過酸化水素によるチミジン取り込みに対する細胞内Ca^<2+>とプロティンキナーゼCの関与" 歯科基礎医学会雑誌 第40回歯科基礎医学会抄録集. 40・Sup.367 (1998)

田中浩一：“培养大鼠星形胶质细胞中过氧化氢诱导的胸苷摄取中细胞内Ca^2+和蛋白激酶C的参与”第40届日本基础牙科医学会杂志摘要40・。高级.367 (1998)

田中康一: "ラット培養アストロサイトにおける過酸化水素によるチミジン取り込みに対するリアノジン受容体の役割" 神経化学 第41回日本神経化学会(東京)大会抄録号. 37・3. 510 (1998)

田中浩一：“兰尼碱受体对培养的大鼠星形胶质细胞中过氧化氢诱导的胸苷摄取的作用”神经化学第41届日本神经化学学会（东京）会议摘要第37・3.510号（1998年）

田中康一: "ラット培養アストロサイトにおける過酸化水素によるDNA断片化とチミジン取り込みに対するリアノジン受容体の役割" 日本薬理学雑誌 第26回薬物活性シンポジウム. 112・補冊1. 108-112 (1998)

Koichi Tanaka：“兰尼碱受体对培养的大鼠星形胶质细胞中过氧化氢诱导的 DNA 片段化和胸苷摄取的作用”，日本药理学杂志第 26 届药物活性研讨会，增刊 1. 108-112 (1998)。

Tanaka K.: "Hydrogen peroxide-induced thymidine incorporation into cultured rat cerebral astrocytes." The Japanese Journal of Pharmacology. 76・Sup.I. 55 (1998)

Tanaka K.：“过氧化氢诱导的胸苷掺入培养的大鼠脑星形胶质细胞”，《日本药理学杂志》76·Sup.I。