初代培養細胞における神経細胞死モデルの解析ソフトウェアの開発

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557328
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 赤池 昭紀 京都大学, 薬学部, 教授 (80135558)
• 研究分担者: 前田 武彦 京都大学, 薬学部, 助手 (50271010)
• キーワード: 神経成長因子 / FK506 / グルタミン酸 / 神経細胞死 / 初代培養神経細胞 / 網膜 / 一酸化窒素 / 大脳皮質

研究概要

顕微鏡画像をコンピューターに取り込み、コンピューターを用いて細胞を計数するソフトウェアを開発し、ラット胎仔由来網膜および大脳皮質の初代培養細胞を使用して、以下の成果を挙げることができた。培養網膜細胞において、グルタミン酸の短時間投与により遅延性の神経細胞死が誘発された。グルタミン酸投与前および投与中に、免疫抑制剤であるFK506を添加することによりグルタミン酸神経毒性は抑制された。FK506の競合的阻害剤であるrapamycinを同時投与することにより、FK506の神経保護作用は抑制された。また、Ca2+依存性プロテインフォスファターゼであるcalcineurinを直接抑制するcyclosporin Aは、FK506と同様に、グルタミン酸投与前および投与中に投与することにより、グルタミン酸神経毒性を抑制した。カルシウムイオノフォアであるA23187、およびNO生成試薬であるS-nitrosocysteine(SNOC)は、それぞれグルタミン酸と同様に神経細胞死を誘発した。FK506はA23187毒性を抑制したが、SNOC毒性には影響しなかった。また、arginineからcitrullineへの生合成能を指標とするNO合成酵素(NOS)の活性をFK506は抑制した。以上の結果から、FK506はNOS活性を抑制することにより、グルタミン酸神経毒性を抑制すると考えられた。また、培養大脳皮質細胞において、ニューロトロフィンの一種であるNGFの前処置により、グルタミン酸神経毒性を抑制することを見出した。この作用機序については、今後検討する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] Sawada,H.et al.: "Mechanism of resistance to NO-induced neurotoxicity in cultured rat dopaminergic neurons." Journal of Neuroscience Research. 46. 509-518 (1996)
• [文献書誌] Oyama,T.et al.: "Dual effect of serotonin on formalin-induced nociception in the rat spinal cord." Neuroscience Research. 25. 129-135 (1996)
• [文献書誌] Sawada,H.et al.: "Different mechanisms of glutamate-induced neuronal death between dopaminergic and non-dopaminergic neurons in rat mesencephalic culture." Journal of Neuroscience Research. 43. 503-510 (1996)
• [文献書誌] Sakurai,E.et al.: "Galanin inhibits long-term potentiation at Schaffer collateral CA1 synapses in guinea-pig hippocampal slices." Neuroscience Letters. 212. 21-24 (1996)
• [文献書誌] Kashii,S.et al.: "Dual actions of nitric oxide in N-nethyl-D-aspartate receptor-mediated neurotoxicity in the cultured retinal neurons." Brain Research. 711. 93-101 (1996)
• [文献書誌] Fukuda,K.et al.: "Cyclid AMP-dependent modulation of N-and Q-type Ca2^+ channels expressed in Xenopus oocytes." Neuroscience Letters.217. 13-16 (1996)