正常ヒト造血幹細胞の造血因子依存的細胞運動の分子機序解明

阐明正常人造血干细胞造血因子依赖性细胞运动的分子机制

• 批准号: 16790539
• 负责人: 加藤 隆幸
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16790539/
• 关键词: 造血幹細胞; サイトカイン; 細胞内シグナル伝達; 低分子量G蛋白質Rho; RhoエフェクタROCK; MAPKファミリー; 細胞運動; 細胞骨格

申請者は、造血幹細胞が主とされるヒト正常CD34陽性細胞がサイトカインにより細胞伸展とfilopodia様突起形成を起こすことを見いだした。しかし、TNF及びGM-CSFでは細胞形態変化は観察されなかった。これは、通常運動しないとされるCD34陽性細胞の運動能獲得が特定のサイトカインで起こることを示している。この細胞構造体はF-actinから成ることを共焦点レーザー顕微鏡で明らかにした。アクチン細胞骨格の再構築がCD34陽性細胞の形態変化に関与し、更には細胞運動にも関与すると考えられる。Ras類似低分子量G蛋白質Rhoはエフェクター分子であるROCK及びmDia1を介してアクチン細胞骨格を制御し、細胞運動・細胞接着・細胞形態変化に関与する。CD34陽性細胞の運動、特にF-actinから成る細胞構造体形成におけるRho及びRho関連分子の機能解析を進めている。細胞運動解析の実験系を立ち上げるため、好中球を用いて生細胞解析のための諸条件の検討を行った。サイトカイン添加により好中球が細胞運動を開始した。ビデオ顕微鏡を用いて好中球のサイトカインによる細胞運動能の経時変化を解析した。MAPK阻害剤、ROCK阻害剤、PI-3 kinase阻害剤、抗インテグリン抗体で細胞運動が障害された。このことはMAPK、ROCK、PI-3 kinase及びインテグリンが好中球の細胞運動を制御することを示唆している。

申请人发现正常人CD34阳性细胞，主要是造血干细胞，由于细胞因子的作用而发生细胞扩增和丝状伪足样突起形成。然而，用 TNF 和 GM-CSF 没有观察到细胞形态的变化。这表明通常被认为是非运动的 CD34 阳性细胞获得运动性是通过特定的细胞因子发生的。共聚焦激光显微镜显示该细胞结构由 F-肌动蛋白组成。肌动蛋白细胞骨架的重组被认为参与CD34阳性细胞的形态变化，并且还参与细胞运动。 Rho是一种与Ras类似的低分子量G蛋白，通过效应分子ROCK和mDia1调节肌动蛋白细胞骨架，参与细胞运动、细胞粘附和细胞形态的变化。我们目前正在分析Rho和Rho相关分子在CD34阳性细胞运动中的功能，特别是在由F-肌动蛋白组成的细胞结构的形成中。为了建立细胞运动分析的实验系统，我们研究了使用中性粒细胞进行活细胞分析的各种条件。添加细胞因子后，中性粒细胞开始细胞运动。使用视频显微镜，我们分析了细胞因子诱导的中性粒细胞运动的时间过程变化。 MAPK 抑制剂、ROCK 抑制剂、PI-3 激酶抑制剂和抗整合素抗体会损害细胞运动。这表明 MAPK、ROCK、PI-3 激酶和整合素控制中性粒细胞运动。

项目成果

Activation of human neutrophils by granulocyte colony-stimulating factor, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, and tumor necrosis factor alpha : role of phosphatidylinositol 3-kinase.

粒细胞集落刺激因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子和肿瘤坏死因子 α 激活人中性粒细胞：磷脂酰肌醇 3-激酶的作用。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Int.J.Hematol. 80(5)
• 作者: Sato K;Tateishi S;Kubo K;Mimura T;Yamamoto K;Kanda H;Saori Nishiki et al.;Sakamoto E.;Kutsuna H.;Kato T.;Kamata N.
• 通讯作者: Kamata N.