神経・免疫系を介するグリア細胞の生理学的,病態生理学的機能の解析

• 研究課題/領域番号: 10672036
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大熊 康修 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (20127939)
• 研究期間 (年度): 1998 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 800千円 (直接経費: 800千円); 1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: 脳虚血 / 神経細胞死 / アポトーシス / 海馬 / 神経保護作用 / グリア細胞 / GDNF / チロシン水酸化酵素 / 神経栄養因子

研究概要

本研究は神経・免疫・内分泌連関を介したグリア・ニューロン相互作用,とくにグリテ細胞の生理学的,病態生理学的機能の解析に焦点を絞り,グリア細胞由来機能分子の二ューロン障害への作用とその機構を明らかにすることを目的とする.
まず4血管閉塞/再灌流モデルラットにおける,海馬CA1領域の神経細胞死におよぽすglial cell line-derived neurotrophic factor(GDNF)の作用を検討した.GDNFの海馬CA1領域への微量注入による前処置は,この遅延性神経細胞死に対し保護作用を示した.さらにGDNFは脳虚血後に海馬CA1領域で認められる,TUNEL染色陽性細胞出現(アポトーシス様神経細胞死)に対しても保護作用を示した.そこでGDNFの一過性脳虚血時の海馬神経細胞死に対する保護作用の機構についてさらに検討した.一過性脳虚血後の海馬において一過性のGDNF mRNAの発現増加が認められた.免疫組織化学の成績からGDNFは海馬錐体細胞においても発現が認められた.一方,ドパミンは二ユーロンに対し毒性を有することが知られている.一過性脳虚血後3〜7日においてカテコールアミン合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)mRNAの発現が海馬において増加した.一方,ノルアドレナリン合成酵素であるドパミンβ水酸化酵素mRNAの発現に変化は認められなかった.このような結果は蛋白質レべルにおいても同様であった,興味深いことにGDNF1μgの海馬CA1領域への微量注入による前処置は,一過性脳虚血後の海馬におけるTH mRNAの発現およびTH様免疫陽性終末の増加を抑制した.一方,正常動物においては海馬肉GDNF投与はTH mRNAの発現を増加させた.以上の成績より,GDNFは脳虚血後の遅延性神経細胞死に対し防御的役割を演じていることが示唆された.したがって,神経細胞死に対するGDNFの保護作用の少なくとも一部には,GDNFが脳虚血時のTHの過剰な発現を調節するという作用に基づく可能性が示唆された.

研究成果

• [文献書誌] Ito A. et al.: "Possible involvement of cytochrome c release and sequential activation of caspases in ceramide-induced apoptosis in SK-N-MC cells"Biochim Biophys Acta.. 1452(3). 263-274 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Miyazaki H.et al.: "Glial cell line-derived neurotrophic factor protects against delayed neuronal death after transient forebrain ischemia in rats"Neurosciense. 89(3). 643-647 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Miyazaki H. et al.: "Neuroprotective effects of a dihydropyridine derivative, 1, 4-dihydro-2, 6-dimethyl-4-(3-nitrophenyl)-3, 5-pryridinedicarboxylic acid methyl 6-(5-phenyl-3-pyrazolyloxyl ester(CV-159),on rat iscemic brain injury"Life Sci.. 64(10). 869-878 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nomura Y.&Okuma Y.: "Age-related defects in lifespan and learning ability in SAMP8 mice"Neurobiol Aging. 20(2). 111-115 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Uehara T. et al.: "Possible involvement of p38 MAP kinase in HSP70 expression induced by hypoxia in rat primary astrocytes"Brain Res.. 823(1-2). 226-230 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Okuma Y.&Nomura Y.: "Senescence-accelerated mouse(SAM)as an animal model of senile dementia : pharmacological, neurochemical and molecular biological approach"Jpn J.Pharmacol. 78(4). 399-404 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Murakami Y. et al.: "Thromboxane A2 is involved in the nitric oxide-induced central activation of adrenomedullary outflow in rats"Neuroscience. 87(1). 197-205 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yokotani K. et al.: "Involvement of N-type voltage-activated Ca2+channels in the release of endogenous noradrenaline from the isolated vascularly perfused rat stomach"Jpn J Pharmacol.. 78(1). 75-77 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Okuma Y. et al.: "Properties of calcium channels coupled to endogenous glutamate release from the vascularly perfused rat stomach in vitro"Life Sci. 62(17-18). 1641-1645 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 大熊康修: "脳虚血へのグリア細胞のサイトカイン,ケモカイン,iNOS誘導応答とニューロン死"日本薬理学雑誌. 111(1). 37-44 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nomura Y. et al.: "Central nervous system diseases The senescence accelerated mouse as a possible animal model of senile dementia"Human Press,Inc.,USA. 10 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nomura Y.& Okuma Y.: "Research and practice in Alzheimer's disease Vol.2 Senescence accelearted mouse(SAM) as an animal model of senile dementia : Neurochemical and pharmacological studies"Serdi Publisher,France. 6 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ito, A. et al.: "Possible involvement of cytochrome c release and sequential activation of caspases in ceramide-induced apoptosis in SK-N-MC cells."Biochim Brophys Acta. 1452()3). 263-274 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Miyazaki, H. et al.: "Glial cell line-derived ne,Jrotrophic factor protects against delayed neuronal death after transient forebrain ischemia in rats."Neuroscience. 89(3). 643-647 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Miyazaki, H. et al.: "Neuroprotective effects of a dihydropyidine derivative, 1,4-dihydro-2, 6-dimethy1-4-(3-nitrophenyl)-3,5-pryidinedicarboxylic acid methyl 6-(5-phenyl-3- pyrazolyloxyl ester (ev-159), on rat iscemic brain injury."Life Sci. 64(10). 869-878 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nomura, Y. & Okuma, Y.: "Age-related defects in lifespan and leanring ability in SAMP8 mice."Neurobiol Aging. 20(2). 111-115 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Uehara, T. et al.: "Possible involvement of p38 MAP kinase in nsp70 expression induced by hypoxia in rat primary astrocytes."Brain Res.. 823(1-2). 226-230 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okuma, Y. & Nomura, Y.: "Senescence-accelerated mouse (SAM) as an animal model of senile dementia : phannacological, neurochemical and molecular biological approach."Jpn J Pharmacol. 78(4). 399-404 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Murakami, Y. et al.: "Thromboxane A2 is involved in the nitric oxide-induced central activation of adrenomedullary outflow in rats."Neuroscience. 87(1). 197-205 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yokotani, K. et al.: "Involvement of N-type voltage-activated Ca2+ channels in the release of endogenous noradrenaline from tile isolated vascularly perfused rat stomach."Jpn J Pharmacol. 78(1). 75-77 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okuma. Y. et al.: "Priopenies of calcium channels coupled to endogenous glutamate release from the vascularly perfused rat stomach in vitro."Life Sci. 62(17-18). 1641-1645 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Okuma. Y. et al.: "The involvement of cytokines , chemokines and inducible nitric oxide synthase (iNOS) induced by a transient ischemia in neuronal survival/death in rat brain."Folia Pharmacol. Jpn.. 111(1). 37-44 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nomura, Y. et al.: "senescence accelerated mouse as a possible animal model of senile dementia. In Central nervous system diseases"Human Press. Inc., USA. 113-122 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nomura, Y. & Okuma, Y: "Senescence accelerated mouse (SAM) as an animal model of senile dementia : Neurochemical and phalmacological studies. In Research and practice in Alzheimer' s dissease Vol.2"Serdi Publisher France. 237-242 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ito, A. et al.: "Possible involvement of cytochrome c release and sequential activation of caspases in ceramide-induced apoptosis in SK-N-MC cells"Biochim Biophys Acta.. 1452(3). 263-274 (1999)
• [文献書誌] Miyazaki, H.et al.: "Glial cell line-derived neurotrophic factor protects against delayed neuronal death after transient forebrain ischemia in rats"Neuroscience. 89(3). 643-647 (1999)
• [文献書誌] Miyazaki, H.et al.: "Neuroprotective effects of a dihydropyridine derivative, 1,4-dihydro-2,6-dimethyl-4-(3-nitrophenyl)-3,5-pryridinedicarboxylic acid methyl 6-(5-phenyl-3-pyrazolyloxyl ester (CV-159), on rat iscemic brain injury"Life Sci. 64(10). 869-878 (1999)
• [文献書誌] Nomura, Y. & Okuma, Y.: "Age-related defects in lifespan and learning ability in SAMP8 mice"Neurobiol Aging. 20(2). 111-115 (1999)
• [文献書誌] Uehara, T. et al.: "Possible involvement of p38 MAP kinase in HSP70 expression induced by hypoxia in rat primary astrocytes"Brain Res.. 823(1-2). 226-230 (1999)
• [文献書誌] Nomura, Y. & Okuma, Y.: "Research and practice in Alzheimer's disease Vol. 2 Senescence accelerated mouse (SAM) as an animal model of senile dementia : Neurochemical and pharmacological studies"Serdi Publisher, France. 6 (1999)
• [文献書誌] Nomura, Y. et al.: "Central nervous system diseases The senescence accelerated mouse as a possible animal model of senile dementia"Human Press, Inc., USA. 10 (1999)
• [文献書誌] Miyazaki,H.et al.: "Glial cell line-derived neurotrophic factor protects against delayed neuronal death after transient forebrain ischemia in rats." Neuroscience. (in press).
• [文献書誌] Miyazaki,H.et al.: "Neuroprotective effects of a dihydropyridine derivative,1,4-dihydro-2,6-dimethyl-4-(3-nitrophenyl)-3,5-pryridinedicarboxylic acid methyl 6-(5-phenyl-3-pyrazolyloxyl ester (CV-159),on rat iscemic brain injury." Life Sci. (in press).
• [文献書誌] Okuma,Y & Nomura,Y: "Senescence-accelerated mouse (SAM) as an animal model of senile dementia : pharmacological,neurochemical and molecular biological approach." Jpn J Pharmacol. 78(4). 399-404 (1998)
• [文献書誌] Murakami,Y.et al.: "Thromboxane A2 is involved in the nitric oxide-induced central activation of adrenomedullary outflow in rats." Neuroscience. 87(1). 197-205 (1998)
• [文献書誌] Yokotani K,et al.: "Involvement of N-type voltage-activated Ca2+ channels in the release of endogenous noradrenaline from the isolated vascularly perfused rat stomach." Jpn J Pharmacol. 78(1). 75-77 (1998)