網膜色素上皮におけるGPx4可視光障害について

关于GPx4可见光对视网膜色素上皮的损伤

• 批准号: 10J06326
• 负责人: 上田 高志
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J06326/
• 关键词: 抗酸化酵素; GPx4; 視細胞; 網膜変性; 脈絡膜新生血管; 光障害; VEGF; PGC-1 alpha; 酸化ストレス; 抗酸化酵素; GPx4; 視細胞; 網膜変性; 脈絡膜新生血管; 光障害; VEGF; PGC-1 alpha; 酸化ストレス

視細胞特異的なGPx4のconditional knockout(cKO)マウスを作製したところ、P12までは正常な網膜形成が観察されたが、その後、急速に視細胞は脱落し、P21までに視細胞は全て消失した。このドラスティックな表現形のメカニズムを探るべく、以下のような検討を加えた。1.細胞死のメカニズムとして、TUNEL陽性細胞を伴うものであることを確認した。また、apoptosis inducing factor(AIF)の免疫染色を行って、cKOマウスの視細胞ではcontrolマウスには認められない核移行の現象を確認した。よってcKOにおける視細胞死のメカニズムとしてAIF-dependentなapoptosisであることが明らかとなった。2.Wild-typeマウスにおけるGPx4タンパクの視細胞での局在が外節ではなく内節に特に多く発現していることから、GPx4のsplicing variantsのうちミトコンドリア型GPx4が視細胞にとって重要なのではないかと考えた。実際、cKOマウスでは視細胞の脱落が起きる以前よりミトコンドリアDNAのreplicationや量が減少していることを明らかにした。また、cKOマウスの視細胞では視細胞死が起きる以前よりconnecting ciliaの数が減少しており、外節の構造異常をきたしていることが分かった。また、光による色素上皮(RPE)におけるVEGF発現と脈絡膜血管新生(CNV)増大作用についても並行して実験を行った。マウスに対する強い生理光を15lxと定義し(光によるマウスの退避行動の結果に基づく)、RPEでVEGFの発現上昇とCNV増大を確認した。そして、そのメカニズムとして、強い生理光→RPEによる視細胞外節の貧食亢進→PGC-1 alphaのoveractivation→VEGF upregulation→CNV増大、であることを明らかにした。この結果は現在論文を投稿中である。

当制备感光细胞特异性条件敲除（CKO）小鼠时，观察到正常的视网膜形成至P12，但是感光细胞很快就会掉落，并且在P21中，所有光感受器细胞消失了。为了探索这种剧烈表型的机制，提出了以下考虑。 1。证实细胞死亡的机理伴随着Tunel阳性细胞。此外，进行了凋亡诱导因子（AIF）的免疫染色，以确认在CKO小鼠的光感受器细胞中未在对照小鼠中发现的核易位现象。因此，已经揭示了AIF依赖性细胞凋亡是CKO感光细胞死亡的机理。 2。由于野生型小鼠中GPX4蛋白在光感受器细胞中的定位在内部细分市场中尤为高，而不是在外部段中，我们认为GPX4剪接变体中的线粒体GPX4在GPX4的剪接变体中对光感受器细胞很重要。实际上，与光感受器细胞脱离之前相比，CKO小鼠中线粒体DNA的复制和数量已减少。此外，与光感受器细胞死亡之前相比，CKO小鼠感光细胞中纤毛的数量有所减少，并且已经发现外部部门的结构异常。我们还对光诱导的色素上皮（RPE）的VEGF表达和脉络膜新生血管形成（CNV）增强的影响进行了平行实验。小鼠的强生理光被定义为15 lx（基于小鼠因光导致的行为缩回行为的结果），RPE证实了VEGF表达的增加和CNV的增加。该机制的机制包括强生生理光，由于RPE引起的细胞外区域的e虫学增加，PGC-1α的过度激活，VEGF上调和CNV增加。此结果目前已提交给论文。