慢性頭部衝撃による細胞骨格蛋白の異常リン酸化と神経変性機序に関する研究-アルツハイマー病の危険因子としての機械的軸索障害の検討-

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08671085
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 武田 雅俊 大阪大学, 医学部, 教授 (00179649)
• 研究分担者: 工藤 喬 大阪大学, 医学部, 助手 (10273632) ; 谷口 典男 大阪大学, 医学部, 助手 (30263255)
• キーワード: アルツハイマー病 / 頭部外傷 / 細胞骨格蛋白 / タウ蛋白 / ニューロフィラメント / MAP2

研究概要

我々は頭部に定量的な機械的衝撃を負荷するためにfluid percussion装置を用いて実験を開始した。まず、軽度衝撃の特徴と強度をあきらかにするために、軽度衝撃と重度衝撃の単回衝撃についての比較検討を行い、重度衝撃(4.3atom)では神経細胞脱落を認めたが、軽度衝撃においてはHSP72の発現のみで神経細胞の脱落を認めなかった。したがって、神経細胞の脱落を起こさず急性期蛋白の発現を惹起する衝撃(1.0atom)を軽度衝撃として反復負荷実験を行った。
行動評価においては動物を新たな環境においたときの運動量を評価した。軽度衝撃を4回繰り返した後の運動量は、衝撃間隔が4日から1日へと短くなるにつれて増加しており、OUCEM84による運動量の経時的解析からこれは探索行動が抑制されないことによるものと考えられた。
神経病理学的検討においては、対照脳においては神経細胞樹状突起に局在するMAP2は軽度衝撃7回後の脳組織では神経細胞体にも局在した。同様の実験でニューロフィラメント(NF)は神経細胞体内に蓄積し、対照脳においては軸索に局在するリン酸化NFは細胞体内および樹状突起にも局在した。さらに細胞体内にはリン酸化タウ蛋白の集積も観察された。
以上のような軽微な頭部衝撃の繰り返しにより惹起される細胞骨格蛋白の異常は、アルツハイマー病の病理過程と共通する部分があり、神経細胞の変性機序の解明に有用であることは示された。

研究成果

• [文献書誌] Takeda,M.,et al.: "Repetition of the subthreshold brain mechanical injury induces unique cytoskeltal pathology." Neurobiology of Aging. 17. S2-S2 (1996)
• [文献書誌] Kanayama,G.,et al.: "The effects of repetitive mild brain injury on cytoskeletal protein and behavior." Meth.Find.Exp.Clin.Pharmal.18. 105-115 (1996)
• [文献書誌] 武田雅俊ほか: "慢性頭部衝撃による脳内細胞骨格蛋白の変化-アルツハイマー病神経細胞変性との共通性-" 精神薬療基金研究年報. 27. 9-14 (1995)
• [文献書誌] 金山厳ほか: "軽微な頭部頻回衝撃によるタウ蛋白の変化-Alzheimer病の病理過程との関連性-" 神経化学. 34. 58-59 (1995)
• [文献書誌] 武田雅俊ほか: "頭部外傷の動物モデル" 老年精神医学雑誌. 6. 851-864 (1995)
• [文献書誌] Kanayama,G.,et al.: "Neuropathlogical study of the rat brain after repetition of mild mechanical brain injury" Neurochemical Research. 20. 324-324 (1995)