2005 Fiscal Year Annual Research Report
フリーラジカルによるミトコンドリア軸索内輸送障害と軸索変生
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16500267
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
川上 倫 北里大学, 医学部, 教授 (60177649)
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| Keywords | 軸索輸送 / 軸索変性 / ミトコンドリア / フリーラジカル / スーパーオキシドディスムターゼ |
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| Research Abstract |
神経細胞の機能と形態を保持するために必要なエネルギーは、ミトコンドリアによって供給される。神経細胞は他の細胞と異なり長い軸索を持っている。そのため、軸索末端に至るまでエネルギーを供給するためには、軸索輸送によってミトコンドリアが運ばれなければならない。軸索内におけるミトコンドリアの輸送が破綻すると、様々な病態が引き起こされる。特に、軸索変性はミトコンドリア輸送と深く関与していると考えられる。一方、ミトコンドリアは酸化呼吸によってATPを供給する際、フリーラジカルを大量に放出する。この一酸化窒素は、細胞に対して毒性を持ち、ミトコンドリアの酵素であるスーパーオキシドディスムターゼ(SOD)によって除去されている。本研究では、この基礎的研究に基づき、さらに、ミトコンドリアの軸索内輸送動態がフリーラジカルによってどのような影響を受け、軸索変性に至るのかを明らかにすることを目的とした。実験は、生体内の微小構造の動態を生きたままリアルタイムに観察できるビデオ増感顕微鏡を用いて行った。本法により、フリーラジカルによるミトコンドリア輸送の動態を経時的に観察し、輸送の障害から軸索変性にいたる経過を解析した。前年度には、フリーラジカルの添加がミトコンドリア輸送を遅延、減少させることを報告した。本年度では、さらに詳細な検討を行った。フリーラジカルの添加はミトコンドリアの軸索輸送を阻害するのみならず、軸索変性を引き起こした。SOD阻害薬して内因性のフリーラジカルを増加させても同様に軸索変性を起こした。フリーラジカル除去薬を同時に添加した場合には濃度依存性に、フリーラジカル誘導性ミトコンドリア軸索輸送障害及び軸索変性を抑制した。ミトコンドリアはフリーラジカルにより、形態的変化(膨張)を示した。
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