グルタミン酸トランスポーター機能異常によるてんかん発症機序の解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480221
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 田中 光一 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (80171750)
• キーワード: グルタミン酸 / トランスポーター / シナプス伝達 / てんかん発作

研究概要

研究成果
ダリア型グルタミン酸トランスポーターGLTl,GLASTを欠損したマウスを作成し、その生理学的・病態生理学的役割を解析した。GLTl(大脳・海馬のグリア細胞に多量に存在するタイプ)欠損マウスは生後3週齢頃から致死性のてんかん発作を示し、12週齢頃までに80%が死亡した。てんかん発作の行動パターンは、NMDAを皮下注した時に起きる発作パターンと類似しており、突然すごい勢いで走り回り反弓緊張様姿勢をとり死亡する。GLTl欠損マウスではシナプス間隙でのグルタミン酸のクリアランスが障害されており、NMDA受容体による興奮性シナプス後電流(EPSC)の成分が増大していた。これらが、GLTl欠損マウスで見られるてんかん発作の原因の一部だと考えられる。また、ペンチレンテトラゾールにより誘発されるてんかん発作の閾値が減少していた。GLAST(小脳のバーグマングリアに大量に存在するタイプ)欠損マウスでは、登状線維のプルキンエ細胞多重支配による軽度の運動障害と視細胞-双極細胞間シナプス伝達障害による視覚障害が認められた。しかし、GLTl欠損マウスで観察されるような自発性のてんかん発作は観察されなかった。GLAST欠損マウスでもペンチレンテトラゾールにより誘発されるてんかん発作の閾値が減少していた。また、カイニン酸注入によりてんかん発作を誘発させるとGLASTの転写が増強されることを見つけた。以上の結果は、重篤なてんかん発作の原因の一つとしてGLTlの機能異常が、軽度なてんかん発作の原因の一つとしてGLASTの機能異常が考えられることを示している。

研究成果

• [文献書誌] Yamada,K.: "Glutamate transporter GLT-l is transiently localized on growing axons of the mouse spinal cord,before establishing astrocytic expression." J.Neurosci.18. 5714-5722 (1998)
• [文献書誌] Harada.T.: "Functions of the two glutamate transporter GLAST and GLT-l in the retina." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 4663-4666 (1998)
• [文献書誌] Watase,K.: "Motor discoordination and increased susceptibility to cerebellar injury in GLAST mutant mice." Eur.J.Neurosci.10. 976-988 (1998)
• [文献書誌] Nonaka,M.: "Increased transcription of glutamate-aspartate transporter(GLAST/GluT-l)mRNA following kainic acid-induced limbic seizure." Mol.Brain Res.55. 54-60 (1998)
• [文献書誌] Hirano,T.: "Time-dependent and regional expression of GABA transporter mRNAs following amygdala-kindled seizures in rats." Mol.Brain Res.54. 49-55 (1998)
• [文献書誌] Yamashita,H.: "Effects of amino acid ergot alkaloids on glutamate transport via human glutamate transporter hGluT-l." J.Neurol.Sci.155. 31-36 (1998)
• [文献書誌] Kojima,S.: "Optical detection of synaptically activated glutamate transport in hippocampal asttoglia." J.Neurosci.(発表予定). (1999)