脳内神経伝達物質の加齢変化に及ぼす遺伝子発現の影響

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454242
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 中村 重信 広島大学, 医学部, 教授 (30026843)
• 研究分担者: 郡山 達男 広島大学, 医学部, 助手 (80195693) ; 安部 明夫 広島大学, 医学部附属病院, 助手 (10159436) ; 石崎 文子 広島大学, 医学部附属病院, 講師 (60093572) ; 片山 禎夫 広島大学, 医学部附属病院, 助手 (00211160) ; 山村 安弘 広島大学, 医学部, 助教授 (10106388)
• キーワード: βーアミロイド蛋白前駆体 / cーfos / cーjun / アセチルコリン / アセチルコリンエステラ-ゼ / 老人斑

研究概要

小量のサンプルについて、βーアミロイド蛋白mRNA、cーfos、cーjunなどの遺伝子の発現を測定することが可能になった。この方法を用いて加齢によるβーアミロイド蛋白mRNAなどの発現を剖検脳を用いて測定することが可能になった。剖検脳を用いた研究ではβーアミロイド蛋白前駆体のうち蛋白分解酵素阻害物質を含むAPP751+APP770と蛋白分解酵素阻害物質を含まないAPP695のmRNAの比を測定した。痴呆のない対照群でもアルツハイマ-病群でもAPP751+APP770のmRNA/APP695のmRNAの比は加齢とともに上昇した。一方、加齢によるアセチルコリンの量は減少する。アセチルコリンはニュ-ロブラスト-マのm3受容体に作用して、30分後にcーfosやcーjunのmRNAの発現を増加させる。その後、8時間にはβーアミロイド蛋白前駆体のmRNAの発現を増加させた。その際、蛋白活性化酵素Cの阻害薬を加えるとAPPのmRNA発現は抑えられた。このようにしてアセチルコリンm3受容体刺激によるAPPの増加はAPP695によるものであった。アセチルコリンの分解酵素アセチルコリンエステラ-ゼ(AChE)は老人脳やアルツハイマ-病患者脳では老人斑と一致して認められる。アルツハイマ-病剖検脳より老人斑を分離して、そこにおけるAChEの検索を行った。その結果、老人斑におけるAChEは蔗糖密度勾配遠沈法により12S,16Sを示す巨大な分子で、コラゲネ-ス処理により10Sに転換されたことから、老人斑のAChEはコラ-ゲンを含んだA型であることが明らかになった。A型アイソザイムへの転換に際して蛋白分解酵素が働く。これらの分解酵素に対してβーアミロイド蛋白前駆体内に挿入された蛋白分解酵素阻害物質が抑制的に働き、老人斑内のAChE局在を導くと思われる。

研究成果

• [文献書誌] Araki,W.,Wamaoka,Y.,Shimohama,S.,Kimura,J.,Nakamura,S.: "Protease inhibition modulates differentiation of cultured cortical neurons." J.Neurochem.57. 157 (1991)
• [文献書誌] Araki,W.,Hirose,S.,Mimori,Y.,Nakamura,S.,Kimura,J.,Ohno,K.,Shimada,T.: "Familial hypobetalipoproteinaemia complicated by cerebral ataxia and steatocytoma multiplex." J.Internal Medicine. 229. 197-199 (1991)
• [文献書誌] Araki,W.,Kitaguchi,N.,Tokushima,Y.,Ishii,K.,Aratake,U.,Shimohama,S.,Nakamura,S.,Kimura,J.: "Trophic effect of βーamyloid precursor proteins on cerebral cortical neurons in culture." Biochem.Biophys.Res.Commun.181. 265-271 (1991)
• [文献書誌] Araki,W.,Nakamura,S.,Tanaka,S.,Kimura,J.,Ueda,K.: "Separation of protease activity from acetylcholinesterase of electric eel." Neurochem.International. 19. 537-541 (1991)
• [文献書誌] Ishizaki,F.,Harada,T.,Kito,S.,Harada,A.,Saeki,M.,Nakamura,S.: "The effect of bovine brain ganglisides on essential tremor." Hiroshima J.Med.Sci.40. 83-85 (1991)
• [文献書誌] Tsuji,T.,Nakamura,S.,Kimura,J.: "Acetylcholinesterase in human celebral microvessels changes in vascular dementia." J.cerebral blood flow & metabolism. 11. 793 (1991)
• [文献書誌] Nakamura,S.,Akiguchi,I.,Kimura,J.,Nakamura,S.,Tokushima,Y.,Kitaguchi,N.,Takahashi,Y.,Shiojiri,S.: "βーAmyloid precursor proteins and neurotransmitter function" Excerpta Media, 10 (1991)
• [文献書誌] Nakamura,S.,Koshimura,K.,Tanaka,S.: "Frontiers of Alzheimer research" Excerpta Medica, 30 (1991)