ゲラニルゲラニルアセトンは、ミトコンドリア膜電位を上昇させることで、HT-22細胞におけるグルタミン酸誘発細胞死を抑制する

Geranylgeranyl acetone prevents glutamate-induced cell death in HT-22 cells by increasing mitochondrial membrane potential.

• Eriko Sugano
• Yuka Endo
• Akihisa Sugai
• Yuki Kikuchi
• Kitako Tabata
• Taku Ozaki
• Takahiro Kurose
• Yoshihiro Takai
• Yoko Mistsuguchi
• Yoichi Honma
• Hiroshi Tomita

抄録

ゲラニルゲラニルアセトン(GGA)は、熱ショック蛋白質をアップレギュレーションすることで、様々な種類の細胞損傷から細胞を保護する。我々は、GGAが酸化ストレスによる細胞死から神経細胞を保護するかどうかを調べた。マウス海馬由来の神経細胞株であるHT-22細胞をグルタミン酸に曝露したところ、HT-22細胞は致死的な死滅を示した。この細胞群は、in vitroで海馬神経変性のモデルとしてよく用いられている。本研究では、GGAはグルタミン酸誘発性酸化ストレスからHT-22細胞を保護した。GGA前処理は、熱ショック蛋白質(Hsps)を誘導しなかった。さらに、活性酸素種は、グルタミン酸に曝露したHT-22細胞においても、GGA前処理を行った細胞においても、グルタミン酸に曝露していない細胞においても、同じ程度まで増加した。対照的に、グルタミン酸曝露とGGA前処理はミトコンドリア膜電位を増加させた。しかし、細胞内Ca濃度の上昇はGGA前処理によって抑制された。また、グルタミン酸曝露によるリン酸化されたERKの増加は、GGA前処理により抑制された。これらの結果から、GGAはHsp誘導を伴わないグルタミン酸誘発細胞死からHT-22細胞を保護し、ミトコンドリアのカルシウム緩衝能がこの保護効果に重要な役割を果たしていることが示唆された。

Geranylgeranyl acetone (GGA) protects against various types of cell damages by upregulating heat shock proteins. We investigated whether GGA protects neuronal cells from cell death induced by oxidative stress. Glutamate exposure was lethal to HT-22 cells which comprise a neuronal line derived from mouse hippocampus. This configuration is often used as a model for hippocampus neurodegeneration in vitro. In the present study, GGA protected HT-22 cells from glutamate-induced oxidative stress. GGA pretreatment did not induce heat shock proteins (Hsps). Moreover, reactive oxygen species increased to the same extent in both GGA-pretreated and untreated cells exposed to glutamate. In contrast, glutamate exposure and GGA pretreatment increased mitochondrial membrane potential. However, increases in intracellular Ca concentration were inhibited by GGA pretreatment. In addition, the increase of phosphorylated ERKs by the glutamate exposure was inhibited by GGA pretreatment. These findings suggest that GGA protects HT-22 cells from glutamate-provoked cell death without Hsp induction and that the mitochondrial calcium buffering capacity plays an important role in this protective effect.

Copyright © 2020. Published by Elsevier B.V.