軸索輸送の基礎と臨床の分子生理学的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63304032
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 竹中 敏文 横浜市立大学, 医学部, 教授 (00045999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千原 悦夫 京都大学, 医学部, 講師 (20111958) ; 天野 仁一朗 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (60076015) ; 藤澤 浩四郎 東京都神経科学総合研究所神経病理学研究室, 参事研究員 (90073064) ; 小宮 義璋 群馬大学, 医学部, 教授 (50010046) ; 廣川 信隆 東京大学, 医学部, 教授 (20010085)
• Keywords: 軸索輸送 / キネシン / 化学伝達物質 / 培養細胞 / 有機溶剤中毒 / 神経変性

Research Abstract

神経軸索輸送のメカニズム、生理的意義そしてその病気との関連について基礎医学と臨床医学の両面から研究討論を行った。広川らは順行性軸索流のモ-タ-分子の候補であるkinesinの分子構造が80mm長の杵状分子であり、一端に10mm径の球状頭部二つ、又他端は扇状を呈する事を明らかにした。抗体修飾法により球状頭部は垂鎖で形成され、扇状端に軽鎖が存在し、頭部で微小管に結合する事を明らかにした。また初代培養神経細胞に蛍光標識チェブリン及アクチンを微量注入しその後レ-ザ-光照射による蛍光退色回復法を行う事により、チュブリン及アクチン等がオリゴマ-の形で送られ神経軸索中で重合体に組み込まれてタ-ンオ-バすることを見出した。小管は有機溶剤中毒の中心をなすn-ヘキサン中毒ラットの坐骨神経知覚線維ではニュ-ロフィラメント蛋白の輸送のみが特異的に加速されているのを見出した。竹中らは軸索輸送に及ぼす神経化学伝達物質の効果を研究した。上頸神経節細胞の軸索輸送はアセチルコリンで可逆的に抑制されることを見出した。また脊髄後根神経節細胞もGABAで同様の抑制効果が見られた。この生理学的意義は極めて重要であり、これからの研究が期待できる。天野は抗ド-パミン作用をもつクロルプロマジン、ハロペリド-ル等の無精神薬がラットの咬筋運動ニュ-ロンのHRP逆行性軸索輸送を促進することを明らかにした。病理の面で藤沢は脊髄神経節について、その軸索部の遠位部の変化と細胞体核周辺部の変化とを比較検討した結果、病変は前者により早期により顕著に出現する事を確認した。千原は筋肉のジストロフィ-のモデルmdxマウスを用い、その座骨神経内のアセチルコリンエステラ-ゼの軸索内輸送について調べ、座骨神経結紮物質の近位にアセチルコリンエステラ-ゼが正常より多くたまることを見出した。

Research Products

• [Publications] Yamaguchi,M.: "Electromagnetic mechanism of magnetic nerve stimulation." J.Appl.Phys.66. 1459-1465 (1989)
• [Publications] Horie,H.: "Adaptation of cultured mammalian neurons to a hypotonic environment with age-related respones." Brain Research.477. 233-240 (1989)
• [Publications] Hikawa,N.: "Introduction of macromolecules into primary cultured neuronal cells by fusion with erythorocyte ghosts." Brain Research.481. 162-164 (1989)
• [Publications] Hirokawa,N.: "The cytoskeletal architecture of the presynaptic terminal and molecular structure of synapsin 1." Journal of Cell Biology.108. 111-126 (1989)
• [Publications] Shiomura,Y.: "A novel heat-stable 250KD microtuble-associated protein is involved in the neural development." Brain Research.502. 356-364 (1989)
• [Publications] Okabe,S.: "Turnover of fluorescently labeled tublin and actin in the axon." Nature.343. 479-482 (1990)
• [Publications] Sato,R.: "Molecular structure and localization of microtubule-associated protein 1B and its phosphorylation-dependent expression in the developing neurons." Neuron.3. 229-238 (1989)
• [Publications] Okabe,S.: "Incorporation and turnover of biotin-labeled actin microinjected into fibroblastic cells;An immunoelectron microscopic study." Journal of Cell Biology.109. 1581-1595 (1989)
• [Publications] Horie,H.: "Immunofluorescenc demonstration of neurofilament polypeptide expression in fetal human neurons in culture." Neurosci.Res.6. 463-469 (1989)
• [Publications] Yamaguchi,M.: "Influence of strong pulsed magnetic fields on the electrical activity of the rabbit heart." Technical Report of ISSP,A.2165. 1-13 (1989)
• [Publications] Tashiro,T.: "Stable and dynamic forms of cytoskeltal proteins in slow axonal transport." Journal of Neuroscience.9. 760-768 (1989)
• [Publications] Yoshino,K.: "Innervation of the tooth pulp by the mesencephalic trigeminal nucleus in the cat;a retrograde horseradish peroxidase study." Brain Research.503. 152-155 (1989)
• [Publications] 竹中敏文: "ニュ-ロンとリセプタ-" 培風館, 163 (1989)
• [Publications] 竹中敏文: "神経細胞の機能と軸索輸送" 秀文インタ-ナショナル, 338 (1989)