神経細胞死における情報伝達系のクロストーク-発生、分化と老化をめぐる接点-

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07457125
• Research Institution: University of the Air
• Principal Investigator: 鬼頭 昭三 放送大学, 教養学部, 教授 (00010140)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仙波 純一 放送大学, 教養学部, 助教授 (30183429)
• Keywords: estrogen / カイニン酸 / AP-1結合活性 / 海馬 / insulin-like growth factor / 免疫組織化学 / dot blotting / in situ hybridization

Research Abstract

estrogenが、発生・分化と深く関わっており、老化に伴う神経細胞死のrescueに関与しているという観点から、研究計画に従って実験をすすめた。
Wistar系雄性ラットにカイニン酸12mg/kgを腹腔内注射した後、脳の各部についてestrogen受容体に対するモノクロナール抗体を用いて免疫組織化学染色を行った。その結果、前頭前野など成熟後はestrogen受容体の見られない部位にその再出現を認め、辺縁系ではestrogen受容体の明らかな増加を見た。さらに、in situ hybridizationによりカイニン酸投与により、海馬のCA3領域などを中心として、estrogen受容体のmRNA発現の増加が見られることを確認した。このことはestrogenによる神経修復機能を果たすために必要な脳可塑性が神経障害に続いて発現することを示すものである。
estrogenが神経修復機能を果たすメカニズムのうえでのsignal transductionを追求する実験を行った。具体的には、Wistar系雄性ラットにestradiol 500μg/kg皮下注射後、海馬とestrogenについてAP-1結合活性の時間的推移をgel shiftassayによって観察した。投与後、30〜120分へと経時的にAP-1結合活性の明らかな上昇が見られた。大脳皮質においても、その上昇の程度は軽度であったが、ほぼ同様の傾向を示した。カイニン酸全身投与に先立って、あらかじめestrogenを投与することにより、カイニン酸単独投与の場合に比してIGFImRNAの誘導およびIGFIそのものの出現が著明に見られることをdot blot分析法、in situ hybridization、免疫組織化学などの方法によって確認した。
PC12細胞にNGFを加えることによってneuronへの分化が起こるとともにestrogen受容体が出現することが知られている。この細胞にestrogenを加えることにより、ラット海馬のprimary cultureの場合に見られたようなneuron survivalの延長があることを認めた。

Research Products

• [Publications] 新郷明子: "ゲルシフトアッセイからみたエストロゲンとニコチンのクロストーク" 医学と生物学. 134/1. 3-7 (1997)
• [Publications] Semba,J.: "Nicotine protects against the dexamrthasone potentiation of kainic acid-induced neurotoxicity in cultured hlppocampal neurons." Brain Research. 735. 335-338 (1996)
• [Publications] Semba,J.: "Differential expression of c-fos mRNA in rat prefrontal cortex,striatum,N.accumbens and lateral septum after typical and atypical antipsychotics : an in situ hybridization study." Neurochemistry International. 29/4. 435-442 (1996)
• [Publications] 新郷明子: "カイニン酸傷害脳に対するestrogenの影響" 神経化学. 35/6. 510-511 (1996)
• [Publications] 新郷明子: "エストロゲンと脳可塑性に関する研究" 医学と生物学. 133/5. 189-193 (1996)
• [Publications] 新郷明子: "カイニン酸とAP-1 DNA結合活性-その時間的推移-" 医学と生物学. 133/5. 195-199 (1996)
• [Publications] Semba,J.: "Characterization of extracellular amino acids in striatum of freely moving rats by in vivo microdialysis." Journal of Neural Transmission. 100. 39-52 (1995)
• [Publications] Semba,J.: "Different expression of c-fos mRNA in rat striatum,N.accumbens and prefrontal cortex after haloperidol,sulpiride and clozapine : an in situ hybridization study." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 143 (1995)
• [Publications] Kito,S.: "Effects of estrogen on cultured limbic neurons." Japanese Journal of Pharmacology. 67. 157 (1995)
• [Publications] Semba,J.: "N^G-monomethyl-_L-arginine,ainhibitor of nitric oxide synthase,increases extracellular GABA in the striatum of the freely moving rat." Neuro Report. 6. 1426-1428 (1995)
• [Publications] Semba,J.: "Behavioural and neurochemical effect of OPC-14597,a novel antipsychotic drug,on dopaminergic mechanisms in rat brain." Neuropharmacology. 34. 785-791 (1995)
• [Publications] Semba,J.: "Effect of systemic dexamethasone on extracellular amino acids (glutamate,aspartate,glycine and GABA) and acetylcholine release in rat hippocampusin vivo microdialysis." Functional Neurology. 10. 17-21 (1995)