パーキンソン病モデル動物における外来性ドーパからのドーパミン生成機構の解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680833
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 新井 良八 藤田保健衛生大学, 医学部, 助教授 (20159487)
• Keywords: パーキンソン病 / セロトニンニューロン / ドーパ / ドーパミン / 芳香族アミノ酸脱炭酸酵素 / 線条体

Research Abstract

パーキンソン病は黒質線条体系ドーパミンニューロンの変性に起因している。パーキンソン病の有効な治療法としてドーパ療法がある。投与されたドーパは線条体にある芳香族アミノ酸脱炭酸酵素によってドーパミンに変換されると考えられているが、その機序は未だ不明である。本研究の目的は仮説「パーキンソン病モデル動物では、線条体のセロトニン線維において外来性ドーパからドーパミンが生成される」を検証することである。我々は二重免疫蛍光法と共焦点レーザー顕微鏡を用いて、次の2点を明らかにした(Arai et al., Brain Research,1995,1996)。(1)ラット線条体のセロトニン神経線維は芳香族アミノ酸脱炭酸酵素を持ち、ドーパ投与によりドーパミンを有するようになる。(2)ラット大脳皮質のセロトニン神経線維は芳香族アミノ酸脱炭酸酵素を持ち、ドーパ投与によりドーパミンを有するようになる。以上の結果から下記の2点が示唆される。(1)投与されたドーパの一部は線条体のセロトニン神経線維に取り込まれ、そこにある芳香族アミノ酸脱炭酸酵素によってドーパミンに変換される。(2)全脳のほとんどのセロトニン神経線維において、投与されたドーパはドーパミンに変換される。本研究の結果は、パーキンソン病ドーパ長期使用による臨床的問題点(wearing-off現象、on-off現象、効果減弱、不随運動、神経症状など)の改善をもたらし、さらにドーパミン作動性ニューロン系の神経生物学的解析に寄与する。

Research Products

• [Publications] R. Arai: "Exogenous L-5-hydroxytryptophan is decarboxylated in neurons of the substantia nigra pars compacta and locus coeruleus of the rat" Brain Research. 669. 145-149 (1995)
• [Publications] K. Satoh: "Distribution of nitric oxide synthase in the central nervous system of Macaca Fuscata: basal ganglia, hypothalamus and brainstem" Neuroscience. 66. 685-696 (1995)
• [Publications] R. Arai: "Up-regulation of calretinin in tne supraoptic nucleus of the rat after chronic salt loading" Brain Research. 673. 339-343 (1995)
• [Publications] R. Arai: "Ultrastructural localization of nitric oxide synthase immunoreactivity in the frontal cortex of the monkey" Boigenic amines. 11. 409-415 (1995)
• [Publications] R. Arai: "L-Dopa is converted to dopamine in serotonergic fibers of the striatum of the rat. A double-labeling immunofluorescence study" Neuroscience Letters. 195. 195-198 (1995)
• [Publications] N. Karasawa: "Functions of monoaminergic and non-monoaminergic neurons in the brain of laboratory shrew(Suncus murinus)revealed by systemic administration of monoamine precursors" Neuroscience Research. 24. 67-74 (1995)
• [Publications] M. Sakai: "Enhanced expression of tyrosine hydroxylase and aromatic L-amino acid decarboxylase in cerebellar Purkinje cells of mouse after hypersomotic stimuli" Neuroscience Letters. 194. 142-144 (1995)
• [Publications] A. Arai: "Axonal transport of protein products of the bacterial reporter gene in the brain of transgenic mice" Acta Anatomica Nipponica. 70. 581-586 (1995)
• [Publications] K. Yamada: "Transgenic analysis of human tyrosine hydroxylase promotor using different reporter genes" Biogenic Amines. 11. 339-354 (1995)
• [Publications] R. Arai: "Aromatic L-amino acid decarboxylase is present in serotonergic fibers of the striatum of the rat. A double-labeling immunofluorescence study" Brain Research. 706. 177-179 (1996)
• [Publications] M. A. Hayat: "Immunogold-Silver Staining: Methods and Applications" CRC Press, Boca Raton, Florida, 315 (1995)