コバルト誘発HIF-1アルファ発現に対する細胞外ヒスチジンの阻害効果

コバルト塩化物（COCL（2））は、低酸素誘導因子1（HIF-1）を誘導する際に低酸素を模倣できます。DMEM、MEMおよびRPMI 1640培地のCOCL（2）に対する感受性について、いくつかの培養細胞を調べました。ここでは、COCL（2）による哺乳類細胞のHIF-1α発現が培地に大きく依存していたことを報告します。HIF-1αタンパク質および低酸素反応要素（HRE）依存性レポーター活性は、RPMI 1640で強く誘導されましたが、ヒト乳癌細胞株であるMCF-7を含むいくつかの培養細胞ではDMEMでは誘導されませんでした。因果栄養素の分析により、DMEMが豊富に含まれているヒスチジンは、DMEMにおけるMCF-7細胞のコバルト誘発HIF-1α発現の阻害栄養素として作用することが明らかになりました。D-ヒスチジンはまた、L-ヒスチジンと同じレベルでHIF-1α活性を阻害し、ヒスチジンとのキレート化による遊離炭化イオンの隔離が阻害の原因であることを示唆しています。これらの結果は、COCL（2）を低酸素模倣試薬として使用した細胞培養実験では、培養培地の選択を注意して考慮しなければならないことを示しています。

Cobalt chloride (CoCl(2)) can mimic hypoxia in inducing hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1). Several cultured cells were examined for susceptibility to CoCl(2) in DMEM, MEM and RPMI 1640 medium. Here we report that HIF-1α expression of mammalian cells by CoCl(2) was largely dependent on the culture medium. HIF-1α protein and hypoxia response element (HRE)-dependent reporter activity were strongly induced in RPMI 1640 but not in DMEM in several cultured cells including MCF-7, a human breast cancer cell line. Analysis of causal nutrients has revealed that histidine, which is contained richer in DMEM, acts as the inhibitory nutrient for cobalt-induced HIF-1α expression of MCF-7 cells in DMEM. D-Histidine also inhibited the HIF-1α activity at the same level as L-histidine, suggesting that sequestration of free cobaltous ion by chelation with histidine was the cause of the inhibition. These results demonstrate that selection of the culture medium must be considered with caution in cell culture experiments using CoCl(2) as a hypoxia-mimetic reagent.