脳機能発達のチェック機構におけるグリアーニューロン回路網の役割

• Project/Area Number: 16047226
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 渡邊 恭良 (渡辺 恭良) 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (40144399)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000); Fiscal Year 2005: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000); Fiscal Year 2004: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
• Keywords: グリア-ニューロン回路網 / 脳発達チェック機構 / セロトニン / カテコールアミン / マイクロPET / セロトニントランスポーター / 局所破壊 / グリア選択的イメージング / マクロPET / グリアイメージング

Research Abstract

脳神経回路形成が正常に行われているかどうかをチェックする機構の存在について仮説を立て、先行発達・発散系のモノアミン神経系の役割に焦点を絞り研究を行った。生後初期に、5,7-dihydroxy-tryptamine(5,7-DHT)や6-hydroxy-dopamine(6-OHDA)を脳室内投与し、それぞれ、セロトニン神経系終末やカテコールアミン神経終末をコントロールの20%以下に低下させて、行動およびそれぞれの神経伝達物質異常について検討してきた。前者は、寡動モデル(あるいは一部自閉的行動モデル)、後者は、多動症モデル(注意欠陥多動性障害ADHDモデル)ができる。このようなモデルでのグリア-ニューロン相関についての研究を進めるために、脳局所のモノアミン神経終末破壊後の全脳における反応部位を探った。セロトニン神経系が対象である実験においては、グリア細胞にもかなりの量発現しているセロトニントランスポーター(セロトニン再取り込み部位)のタンパク発現量の指標である[11C]DASBを用いて、MicroPET(ポジトロンエミッショントモグラフィー)研究を行った。カニクイサルを麻酔下で前頭葉の一部に5,7-DHTを投与し、直径1mm程度の微小部分の機能低下を惹起した。MicroPETによる撮像は、破壊直前、破壊後5回にわたり行い、セロトニン神経の起始核である背側縫線核でその発現が28日後辺りでピークとなり、2-3倍に上昇するデータを得た。その後の観察により、92日後にはほぼ前値に戻った。このような一過性の起始核による反応が活性化マイクログリアによるものかどうか、ラットでのモデルを用いて、活性化マイクログリアに関するイメージングである[11C]PK11195、[11C]DAA1106によりMicroPETで行い、活性化マイクログリアの集積を見いだすことに成功した。