筋萎縮性側索硬化症(ALS)の発症メカニズムについての解析

肌萎缩侧索硬化症（ALS）发病机制分析

基本信息

批准号：
03J03834
负责人：
山岸覚
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J03834/
关键词：
筋萎縮性側策硬化症小胞体ストレス caspase4 SOD1 ユビキチン

项目摘要

私は筋萎縮性側索硬化症(ALS)のin vitroモデルとして、野生型及び変異SODl(L84V)を恒常的に発現する神経芽細胞腫、SK-N-SH細胞を構築した。変異型SOD1を発現する細胞は野生型SOD1を発現する細胞とは異なり、ストレスを負荷することにより細胞内にSOD1の凝集体を形成した。この変異SOD1凝集はユビキチン化されでおり、HE染色するとエオジン陽'性であった。また、SOD1凝集の起こしている細胞はゴルジ装置の崩壊がおきていた。これらの現象はALS患者の運動神経においても観察されることから、このモデル系が有用であることが示唆される。次に、どのようなストレスでSOD1凝集が生じるかを解析した結果、小胞体ストレスもしくはユビキチン-プロテアソーム阻害剤を負荷した際に凝集した細胞の割合が増加することが明らかとなった。さらに、小胞体ストレスに依存して活性化するcaspase4の活性化を調べた結果、変異型SOD1を発現している方が早くストレスに応答してcaspase4の活性化を引き起こし、細胞死を促進させていた。近年、ミトコンドリアにおいてSOD1の凝集が起こっているという報告がなされているが、小胞体を染色する抗KDEL抗体を用いた染色、抗SOD1抗体を用いた免疫電顕により得られた結果から考察すると、SOD1は積極的に小胞体に移行していることが明らかとなった。これらの結果は、ALSの発症に小胞体が重要な役割を果たしているということを明らかにしたという点で病因解明に大きなブレークスルーをもたらすことが期待される。

我构建了组成型表达野生型和突变体SOD1（L84V）的神经母细胞瘤SK-N-SH细胞作为肌萎缩侧索硬化症（ALS）的体外模型。与表达野生型 SOD1 的细胞不同，表达突变型 SOD1 的细胞在受到压力时会形成细胞内 SOD1 聚集体。这种突变型 SOD1 聚集体被泛素化，并且用 HE 染色时呈伊红阳性。此外，SOD1 聚集的细胞会破坏高尔基体。这些现象也在 ALS 患者的运动神经元中观察到，表明该模型系统是有用的。接下来，我们分析了导致 SOD1 聚集的应激类型，发现当加载内质网应激或泛素蛋白酶体抑制剂时，聚集细胞的百分比会增加。此外，对根据内质网应激而激活的Caspase4的激活进行了研究，发现表达突变型SOD1的细胞对应激的反应更快，引发Caspase4的激活，并促进细胞死亡。近年来，有报告称SOD1在线粒体中发生聚集，但考虑到用对内质网进行染色的抗KDEL抗体染色和使用抗SOD1抗体的免疫电子显微镜观察得到的结果，可以明确SOD1在线粒体中发生聚集。主动易位至内质网。这些结果有望为阐明发病机制带来重大突破，因为它们揭示了内质网在ALS的发病过程中发挥着重要作用。