免疫系調節物質と脳内アラキドン酸カスケ-ド系の制御

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454153
• 研究機関: (財)大阪バイオサイエンス研究所
• 研究代表者: 渡辺 恭良 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究部長 (40144399)
• 研究分担者: 尾上 浩隆 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究員 (80214196) ; 吉原 良浩 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究員 (20220717) ; 森井 博史 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究員 (40210140)
• キーワード: 中枢性発熱 / エンドトキシン / リポポリサッカライド / プロスタグランジンE^2 / マイクロダイアリシス / プロスタグランジスエンドパ-オキサイド合成酵素 / ノザンブロット解析

研究概要

細菌内毒素(エンドトキシン)による中枢性発熱の分子機構のうち、最終のメディエ-タ-と考えられているプロスタグランジンE_2(PGE_2)の産生部位を明らかにするため、ウレタン麻酔下でラット尾静脈にリポポリサッカライド(LPS)を投与し、発熱時の血液中・脳脊随液中・脳実質中におけるPGE_2量の変化を検討した。血液中・脳脊随液中のいわゆるコントロ-ル値は、それぞれ2.39±0.08(n=4)、1.24±0.16(n=7)pg/μlであった。発熱中枢を含む領域の脳実質のホモジネ-ト中には、通常0.26±0.07(n=6)pg/mg組織湿重量のPGE_2が含まれる。LPS投与後3時間で発熱が最大値に達した時、PGE_2量は、血液中では約2倍(4.65±0.28)、脳脊随液中では約70倍(85.6±30.0)の上昇を示し、PGE_2は主に脳内で産生されることが明らかになった。この際、前部視床下部実質では約12倍(3.12±0.63)の値となり、実質で産生され速やかに脳脊随液中に放出されることが考えられる。一方、発熱中枢に予め埋め込んだマイクロダイアリシスプロ-ブによりLPS投与後のPGE_2量を経時的に測定すると、発熱の時間経過と一致した増減を示した。この系を用いて、PG産生に至る迄の分子制御機構を明らかにすベく、PG生合成の律速段階の酵素であるプロスタグランジンエンドパ-オキサイド合成酵素(PFS)に対するcDNAプロ-ブを作製し、ノザンブロット解析を行った。これにより、はじめて、PESmRNAの存在を脳で証明した。一次培養神経細胞及びグリア細胞を用いて、PESmRNAの発現量に対するインタ-ロイキン等サイトカインの作用を検索すべくノザンブロット解析を行ったが、培養液中に(牛胎仔血清中に)既に含まれるこれらの物質によりPESmRNAは培養3日目辺りに著しく増加することが判明したので、現在、無血清培地での一次培養系にサイトカインを作用させることを試みている。

研究成果

• [文献書誌] Islam,F.: "Inhibition of rat brain prostaglandin D synthase by inorganic selenocompounds." Arch.Biochem.Biophys.289. 161-166 (1991)
• [文献書誌] Morii,H.: "Selective inhibition of NADH CoQ oxidoreductase (Complex I)of rat brain mitochondria by arachididonic acid." Biochem.Biophys.Res.Commun.178. 1120-1126 (1991)
• [文献書誌] Morii,H.: "Regulation of prostaglandin E_2 receptor binding actibity in porcine temporal cortex by protein phosphorylation." J.Neurochem.57. 1281-1287 (1991)
• [文献書誌] Morii,H.: "A possible role of carbohydrate moieties in prostaglandin D_2 and prostaglandin E_2 receptor proteins from porcine temporal cortex." Arch.Biochem.Biophys.292. 121-127 (1992)
• [文献書誌] Onoe,H.: "Prostaglandin E_2 exerts an awaking effect in the posterior hypothalamus at a site distinct from that mediationg its febrile action in the anterior hypothalamus." J.Neurosci.(1992)
• [文献書誌] Matsumura,K.: "Mapping of prostaglandin E_2 binding sites in rat brain using quantitative autoradiography." Brain Res.(1992)