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近年アルツハイマー病、パーキンソン病をはじめとする神経変性疾患で、病原タンパク質が細胞外腔を通じ、 細胞から細胞へ伝播し、細胞内の異常タンパク質蓄積を引き起こす現象が報告された。伝播のメカニズム、とりわけなぜこれらの細胞内タンパク質が細胞外へ放出されるのか、そのメカニズムと意義を明らかにすることは、 上記の神経変性疾患の病態を理解し、新たな創薬標的を見いだすうえで極めて重要な課題である。アルツハイマー病神経細胞内に神経原線維変化として蓄積するタウだけでなく、パーキンソン病においてレビー小体として異常蓄積するα-synuclein蓄積も同様に細胞から細胞へ伝播することが知られているが、その細胞外放出と伝播のメカニズムは不明である。そこで本研究では、α-synucleinの細胞外への放出機構に着目し、パーキンソン病におけるα-synucleinの神経細胞間伝播のメカニズムを解明することを目標とする。特にタウが神経活動依存的に細胞外放出を受けることに着目し、α-synucleinの細胞外への放出に神経活動が関与するかを明らかにすることを目標とした。神経活動がα-synucleinの細胞外への放出に関与するかについての検討を可能にするため、primary neuronを用いてde novoの内因性α-synucleinの細胞外放出を測定できる実験系を確立した。またin vivoマイクロダイアリシス法を用い、野生型マウスの脳間質液に定常状態で存在する内因性α-synucleinを継時的にサンプリング・定量する実験系を作出した。さらに得られた脳間質液のサンプルをゲル濾過クロマトグラフィーで分画する実験系により、定性的な検討も可能になった。
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