エキサイトトキシンによる神経毒性出現メカニズムの解明研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10044328
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 米田 幸雄 金沢大学, 薬学部, 教授 (50094454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荻田 喜代一 摂南大学, 薬学部, 講師 (90169219)
• Keywords: NMDA / 遊離カルシウム / 初代培養神経細胞 / 共焦点レーザー顕微鏡 / 神経毒性 / MAP-2 / GFAP / 神経変性疾患

Research Abstract

グルタメイト(Glu)のような内在性エキサイトトキシンが、数多くの神経変性疾患発症時に観察される、特徴的な神経細胞死の出現メカニズムに関与すると思われる。つまり、脳血管障害やアルツハイマー病、あるいは低血糖や脳外傷、さらにけいれん発作やてんかん症状の出現、ハンチントン舞踏病、パーキンソン病、脊髄小脳変性症および脳性麻痺など、神経細胞変性疾患の出現には、Gluの神経毒性作用が関与する可能性は高い。今年度は、細胞外Gluシグナル入力に必要なGluレセプターの中でも、特にN-methyl-D-aspartate(NMDA)に感受性の高いサブタイプについて、細胞内シグナルとして遊離Caイオンの詳細な解析を行った。妊娠18日齢の雌ラットから、胎児を取り出したのち、実体顕微鏡下で大脳皮質を切り出した。神経細胞を機械的に分散したのち、無血清条件下で培養した。種々の日数培養後、抗MAP-2抗体と抗GFAP抗体を用いて、それぞれの陽性細胞を検索したところ、抗MAP-2抗体陽性細胞はいずれの培養日数でも検出されたのに対して、抗GFAP抗体陽性細胞は3日間培養では全く検出されなかったが、6日間培養の場合は同陽性細胞の存在が確認された。3日間培養の大脳皮質神経細胞内に、Ca蛍光色素fluo-3AMを取り込ませたのち、共焦点レーザー顕微鏡を用いて蛍光強度変化を測定した。その結果、10〜50μMのNMDAに暴露したところ、暴露2分後にはほとんどの培養細胞が著名な蛍光強度の上昇を示した。この上昇は、NMDAアンタゴニストのMK-801の添加により完全に消失したので、細胞膜上のNMDAレセプターを介する現象であることは明らかであった。以上の結果から、初代培養大脳皮質神経細胞では、NMDAシグナルに応答して、細胞内遊離Caイオン濃度が上昇するものと推察される。

Research Products

• [Publications] Frantisek Stastny: "Ferrous iron modulates quisaulate-mediated [^3H]MK-801 binding to rat brain synaptic membranes in the …"Neuroscience Letters. 262. 105-108 (1999)
• [Publications] Yukio Yoneda: "N-Methyl-D-aspartate signaling to nuclear activator protein-1 through mechanisms different from those …"Neuroscience. 90. 519-533 (1999)