アポトーシス性細胞縮小過程における調節性細胞容積増大の抑制機構の生理学的解析

细胞凋亡过程中抑制调节性细胞体积增加机制的生理学分析

• 批准号: 17790155
• 负责人: 高橋 信之
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790155/
• 关键词: アポトーシス; 細胞容積; RVI; Akt; ASK

昨年度までの研究において、(1)モデル細胞として使用したHeLa細胞では、高浸透圧刺激によりAkt/PKBが活性化されること、(2)このAkt(PKB)の活性化を阻害することで調節性細胞容積増大(regulatory volume increase ; RVI)も抑制されること、(3)アポトーシス刺激により、高浸透圧条件下で活性化されたAktが不活性化されること、(4)このアポトーシス刺激によるAkt不活性化にASKが関与することを明らかにした。高浸透圧刺激で活性化されるAktは、細胞の生存に必須であり、さらに抗アポトーシス活性を示すことが知られている。したがってAkt活性化により誘導されるRVIが高浸透圧条件下での細胞の生存に重要であることが予想された。そこで、まず高浸透圧刺激により誘導されるRVIの、細胞機能の維持における重要性を検討した。HeLa細胞を高浸透圧刺激すると、NHE1/AE2の活性化を介したNaCl取込によって、RVIが起こるが、スタウロスポリンやTNF-αなどのアポトーシス刺激によって高浸透圧条件下でのRVIは抑制された。高浸透圧条件下でNHE1ブロッカーであるアミロライドもしくはAE2ブロッカーであるDIDSを添加することでRVIを抑制すると、HeLa細胞でのカスパーゼ活性が上昇した。またMIE1が発現していないために高浸透圧条件下でRVIが起きない細胞株P120細胞では、高浸透圧刺激のみでカスパーゼの活性化が起こり、アポトーシスが誘導されるが、NHE1発現ベクターを導入してRVIが起こる状態にすると、高浸透圧刺激によるカスパーゼ活性化は抑制された。以上のことから、RVIは高浸透圧条件下での細胞の生存に必須であり、アポトーシス刺激はRVIを阻害することによって持続的な容積減少(AVD)を実現していることが示唆される(Maeno, et al. 2006 FEBS Lett.)。

在去年的研究中，（1）用作模型细胞的HELA细胞由于高渗透压刺激而激活Akt/PKB，并抑制该AKT的激活（PKB）（调节体积增加； RVI）。也被抑制，（3）凋亡刺激被灭活，（4）通过AKT造成的凋亡刺激。高度浸润的刺激激活的Akt对于细胞存活是必不可少的，并且已知会显示抗毒性活性。因此，预计以AKT激活为指导的RVI对于在高渗透条件下的细胞存活至关重要。因此，我们首先检查了由高度浸润的压力刺激引起的RVI的重要性，该RVI在维持细胞功能中的重要性。 RVI是由NaCl掺入NHE1/AE2引起的，而HELA细胞被刺激，但是由于凋亡刺激（例如Staurosporine和TNF-α），RVI在高渗透条件下引起。通过添加RVI，通过添加Amilo Ride，在高渗透压下的NHE1阻滞剂或AE2阻断器DIDS增加了HeLa细胞的活力。此外，在由于缺乏MIE1而不会在高渗透条件下引起RVI的细胞库存P120细胞中，仅通过高度浸润的压力刺激而激活Kasperze的激活，并诱导NHE1表达载体发生RVI发生，抑制了高渗透刺激引起的casperase的激活。从上面，RVI对于在高渗透条件下的生存至关重要，凋亡刺激通过抑制RVI获得了可持续的体积（AVD）。