移植カテコラミン産生細胞のphenotypeの可塑性とその制御物質機構

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01480127
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 西野 仁雄 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (60073730)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 端谷 毅 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (30172852) ; 磯部 芳明 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (70094357) ; 古山 富士弥 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (00080101)
• Keywords: 移植 / パ-キンソン病 / ド-パミン / 栄養因子 / 可塑性 / 線条体 / 黒質

Research Abstract

本研究では、1)脳神経移植による機能修復のメカニズムの解明、2)移植細胞の生着/成長と機能修復を促進する栄養因子の探索、および3)移植細胞のphenotype可塑性制御因子の同定を目的とした。
I).機能修復のメカニズム:一側の黒質を化学破壊して作製したヘミパ-キンソン病モデルラット(モデルラット)は、メタンフェタミン投与により、左右の脳内のドパミン(DA)のアンバランスのため、破壊側へ回転運動をおこす。このモデルラットの線条体に胎仔ラット脳幹よりえたDA細胞を移植すると、回転運動は2ヵ月後には完全に消失し、その結果は2年以上にわたり持続した。この機能修復のメカニズムとして、(1)チロシン水酸化酵素(TH)mRNA発現細胞/TH陽性細胞の生着、(2)DAの増量、(3)神経回路の形成、(4)D_1/D_2レセプタ-活性の正常化、(5)DAトランスポ-タ-の修復、を明らかにした。II).栄養因子の探索:ガングリオシドおよびそのアナログのシアロシルコレステロ-ルはDA細胞のneuriteの分枝・伸展を促進し、機能修復を促進した。ILー6を処置したDA細胞は、移植後、neuriteを網状に分岐させ、raricosityを頻繁に形成し、機能修復を促進した。ILー3/FGFは胎生後期のDA細胞の生着率を高め、機能修復を増強した。III).可塑性の物質機構:移植DA細胞は、正常線条体や大脳皮質内よりもモデルラットの線条体内でよく生着・成長する。また、モデルラット線条体内ではノルアドレナリン/アドレナリン細胞はDA細胞に分化する。これらの原因として、モデルラット線条体組織から、DA細胞の成長を促進する因子が産生・放出されていることを明らかにした。現在、本因子を精製中である。
以上、2年間の研究で、2,3の新しい知見をえることができた。研究は新しい展開の下に継続中である。

Research Products

• [Publications] Nishino,H.,Hashitani,T.and Kumazaki,M.: "Phenotypic plasticity of grafted catecholaminergic cells in the dopamineーdepleted caudate nucleus in the rats." Neurosci.Res.,Suppl.13. S54-60 (1989)
• [Publications] Nishino,H.,Hashitani,T.,Kumazaki,M.et al.: "Phenotypic plasticity of locus coeruleus noradrenergic neurons after transplantation into the dopamineーdepleted caudate im the rat." Prog.Brain Res.82. 515-521 (1990)
• [Publications] Ishida,Y.,Hashitani,T.,Kumazaki,M.et al.: "Behavioral and biochemical effects of intraーaccumbens dopaminergic grafts." Brain Res.Bull.24. 487-492 (1990)
• [Publications] Nishino,H.,Hashitani,T.,Isobe Y.et al.: "tGS ganglioside induces peculiar morphological features in grafted dopaminergic cells and promotes motor recovery in rats with unilateral lesions in the nigrostriatal dopamine pathway." Brain Res.534. 73-82 (1990)
• [Publications] Nishino,H.,Hashitani,T.,Kumazaki,M.et al.: "Longーterm survival of grafted cells,dopamine synthesis/release,synaptic connections,and functional recovery after transplantation of fetal nigral cells in trats with unilateral 6ーOHDA lesions in the nigrostriatal dopamine pathway." Brain Res.534. 83-93 (1990)
• [Publications] Nishino,H.,Hashitani,T.,Kumazaki,M.et al.: "Grafting of catecholaminergic cells in the mammalian brain and reconstruction of disturbed function:basic problems to be solved." Comp.Biochem.Physiol.(in press). (1990)
• [Publications] Nishino,H.,Hashitani,T.,Kumazaki,M.et al.: "Elsevier" Bioinformatics., 3 (1989)
• [Publications] Nishino,H.Hashitani,T.,Kumazaki,M.et al.: "Senile neurodegeneration and neurotansmitters" Excerpta Medica,10 (1990)