アミロイド蛋白による海馬軸索輸送の障害:アルツハイマー病との関連

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670638
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 比留間 弘美 北里大学, 医学部, 助教授 (10238397)
• Keywords: アミロイド蛋白 / 海馬 / 軸索輸送 / アルツハイマー病

Research Abstract

近年のアルツハイマーに関する研究成果は、アルツハイマー病の成因にアミロイドβ蛋白(Aβ)の凝集、蓄積が深く関与していることを示唆してきた。しかし、その詳細は不明である。本研究では、Aβおよびその前駆物質であるアミロイド前駆体蛋白質(APP)が海馬神経細胞の軸索輸送の与える影響を明らかにすることを目的とし、さらに、これらの物質によって誘導される軸索輸送の障害がアルツハイマー病に関与する可能性について考察する。
研究を開始する本年度は、第一に本研究に必要な実験手技を確立した。ビデオ増感顕微鏡を用いて軸索輸送を観察する手技はすでに会得している。さらに、本年度は、マウス胎児の海馬神経細胞の培養方法を確立した。また、パッチパイペットを用いてAβあるいはAPPを細胞内に投与しながら軸索輸送を観察するという世界でも例のない極めて高度な技術を獲得した。第二に、これらの技術を用いて、Aβを細胞外から、あるいは、細胞内に投与したところ、海馬神経細胞の軸索輸送は順行性、逆行性共にただちに抑制された。同時に、ミトコンドリアの軸索内輸送も抑制された。特に、細胞内に投与した場合、著しい軸索輸送の抑制が観察された。これらの結果から、細胞内外のAβは海馬軸索輸送をミトコンドリアの輸送を含め抑制することが明らかとなった。さらに、Aβの軸索輸送抑制作用はアルツハイマー病の一要因であることが推察された。次年度はAPPについても検討を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Hiruma H. Maruyama H. Katakura T. Simada ZB. Nishida S. Hoka S. Takenaka T. Kawakami T.: "Axonal transport is inhibited by a protein kinase C inhibitor in cultured isolated mouse dorsal root ganglion cells."Brain Research. 826・1. 135-138 (1999)
• [Publications] Hiruma H. Maruyama H. Katakura T. Simada ZB. Nishida S. Hoka S. Takenaka T. Kawakami T.: "Extracellular potassium rapidly inhibits axonal transport of particles in cultured mouse dorsal root ganglion neurites."Journal of Neurobiology. 38・2. 225-233 (1999)
• [Publications] Hiruma H. Maruyama H. Simada ZB. Katakura T. Hoka S. Takenaka T. Kawakami T.: "Lidocain inhibites neurite growth in mouse dorsal root ganglion cells in culture."Acta Neurobiologiae Experimentals. 59. 323-327 (1999)
• [Publications] 比留間弘美、川上倫: "バイオイメージングの最先端"先端医療技術研究所. 324 (1999)