培養系を用いたミトコンドリア機能障害と酸化的ストレスによる神経細胞変性機構の解明

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16700316
• Research Institution: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• Principal Investigator: 千葉 陽一 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 病理学部, 主任研究員 (30372113)
• Keywords: 老化促進モデルマウス / 加齢 / 初代培養神経細胞 / 神経変性疾患 / 酸化的ストレス / ミトコンドリア / 免疫細胞化学

Research Abstract

老化促進モデルマウスの一系統であるSAMP10マウスは、加齢に伴う脳機能障害を呈し、病理学的には前頭部大脳皮質の萎縮を特徴とする。本系統マウスでみられる神経変性過程への酸化的ストレスとミトコンドリア異常の関与につき、in vitroの系で解析することを目的として本研究を開始した。
本年度はまず、大脳皮質神経細胞の初代培養系を確立した。これまでにニューロン・グリア共培養系を既に確立していたが、グリア細胞の影響をできる限り排除するために、純粋な神経細胞からなる培養系に切り替える必要があった。そこで、無血清培地(Neurobasal^<TM> medium+B27 supplement)を用いて胎生17日齢胎仔由来の大脳皮質より培養を行ったところ、神経細胞が90%以上を占める高純度の培養系が得られ、in vitroで4週間にわたり神経細胞の生存を維持することができた。この過程において、グリア細胞の増殖はわずかであった。この系を用いて、SAMP10マウス、およびコントロール系のSAMR1マウス由来の大脳皮質神経細胞を長期間培養し、in vitroでの生存率の違いについて検討を行った。また、培養液に添加するsupplementを、B27から抗酸化物質を除いたB27 minus AOに切り替えた群(B27-AO群)も平行して培養し、生存率を観察した。B27で培養した群(B27群)にくらべ、B27-AO群はSAMP10、SAMR1両系統とも約1週間早く細胞死が観察された。また、蛍光プローブによる活性酸素種(ROS)産生量の解析では、B27-AO群の方がB27群に比べROS量が多いことが確認された。SAMP10、SAMR1両系統間の差については現在解析中である。また、ミトコンドリア膜電位の変化、およびグルタミン酸による細胞毒性に対する両系統間の感受性の違いについても解析を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Highly selective localization of leukotriene C(4) synthase in hypothalamic and extrahypothalamic vasopressin systems of mouse brain. (2005)
  • Author(s): Shimada, A., Satoh, M., Chiba, Y., Saitoh Y., Kawamura, N., Keino, H., Hosokawa, M., Shimizu, T
  • Journal Title: Neuroscience 131(3) Pages: 683-689
• [Journal Article] Different adaptive traits to cold exposure in young Senescence- Accelerated Mice (2005)
  • Author(s): Yamashita, Y., Chiba, Y., Xia, C., Hirayoshi, K., Satoh, M., Saitoh, Y., Shimada, A., Nakamura, E., Hosokawa, M.
  • Journal Title: Biogerontology (印刷中)
• [Journal Article] Apical vulnerability to dendritic retraction in prefrontal neurons of aging SAMP10 mouse : A model of cerebral degeneration. (2005)
  • Author(s): Shimada, A., Tsuzuki, M., Keino, H., Satoh, M., Chiba, Y., Saitho, Y., Hosokawa, M.
  • Journal Title: Neuropathology and Applied Neurobiology (印刷中)
• [Journal Article] Pathological studies of neurodegeneration in SAMP10 mice. (2004)
  • Author(s): Shimada, A., Chiba, Y., Kawamura, N., Keino, H., Hosokawa, M.
  • Journal Title: International Congress Series(Elsevier) 1260 Pages: 77-83
• [Journal Article] Mitochondrial alterations and a higher oxidative status in cultured fibroblast-like cells from senescence-accelerated mice. (2004)
  • Author(s): Chiba, Y., Yamashita, Y., Hirayoshi, K., Ueno, M., Fujisawa, H., Matsushita, T., Kogishi, K., Akiguchi, I, et al.
  • Journal Title: International Congress Series(Elsevier) 1260 Pages: 255-258
• [Journal Article] Accelerated senescence and adaptation to cold exposure. (2004)
  • Author(s): Yamashita, Y., Chiba, Y., Nakamura, E., Hanai, A., Matsuda, S., Watanabe, T., Deguchi, E., Satoh, M., et al.
  • Journal Title: International Congress Series(Elsevier) 1260 Pages: 299-302