覚醒剤・コカイン・PCPによる薬物依存:A10神経を用いた分子細胞生理学的研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10877151
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 白谷 敏宏 鹿児島大学, 医学部・附属病院, 助手 (60301389)
• 研究分担者: 滝川 守國 鹿児島大学, 医学部, 教授 (70041423) ; 塩田 清二 昭和大学, 医学部, 教授 (80102375) ; 矢田 俊彦 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (60166527)
• キーワード: A10神経 / 腹側被蓋野 / Phencyclidine / Ca^<2+> / dopamine / 脱感作 / 精神分裂病 / glutamate

研究概要

【目的】Mesolimbic dopamine systemの起始部に相当する腹側被蓋野(A10系)は快感・報酬系を構成し、薬物標的部位として薬物依存の形成に関与している。また、Phencyclidine(PCP)はヒトにおいて幻覚、妄想などの陽性症状のみならず,陰性症状も引き起こすことから、精神分裂病のモデルと考えられる。我々はA10ニューロンを単離してその活動を計測し、PCPの作用を解析した。【方法】(1)生後6週のSD系の雄性ラットを用い、PCP投与群(PCP10mg/kgを7日間連日投与)とControl群(Salineを7日間連日投与)の2群に分けて比較検討した。(2)SDラットをペントバルビタールで麻酔後開頭を行って脳を摘出し、摘出した脳から腹側被蓋野を含む薄スライスを作成した。このスライスからニューロパンチで腹側被蓋野をパンチアウトし、酵素処理を行い、腹側被蓋野(A10系)の神経細胞を単離した。(3)単離した腹側被蓋野の神経細胞にCa^<2+>感受性fura-2AMを負荷し、KRB灌流下(1ml/min)で細胞内遊離Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i)を測定した。実験後抗Tyrosine hydoxylase抗体を用いて免疫染色を行い、A10ドーパミンニューロンを同定した。【結果】(1)灌流液へのglutamate添加(0.1mM)は、A10ドーパミンニューロンに一過性[Ca^<2+>]i増加を起こした。(2)灌流液中にPCPが存在すると、このglutamateによる[Ca^<2+>]i増加のpeakが低下した。(3)灌流液中のPCP存在下では、glutamate除去後も[Ca^<2+>]i増加が持続するドーパミンニューロンが観察された(glutamate応答の持続化)。(4)このglutamate除去後も[Ca^<2+>]i増加が持続するドーパミンニューロンの割合はPCP投与群において増加した。(5)PCP投与群において顕著に観察されるglutamate除去後に持続する[Ca^<2+>]i増加は,灌流液のCa^<2+>除去及びCa^<2+>チャネル阻害剤により抑制された。【考察】(1)A10ドーパミンニューロンにおいて、灌流液のPCPはglutamateによる[Ca^<2+>]i増加のpeakを低下させると共に、glutamate除去後の持続性[Ca^<2+>]i増加を惹起した。(2)このglutamate除去後の持続性[Ca^<2+>]i増加はPCP投与動物において著明に亢進していた。(3)glutamate除去後の持続性[Ca^<2+>]i増加にはPCP投与によるCa^<2+>チャネル機能の亢進が関与する。(4)PCPによる精神・行動異常の誘発において、A10ドーパミンニューロンのglutamate応答と[Ca^<2+>]i動態の変化が重要な役割を果たしていると示唆される。

研究成果

• [文献書誌] H.Fukuzawa,S.Kodana,T.Shiratani.M.Takigawa: "Morphologic abnormalities of the medial temporal lobe and vacum septi pellucidi in schizophrenia"J.Brain Sci.. 24. 306-310 (1998)
• [文献書誌] T.Shiratani,K.Kita,I.Nagatomo,M.Takigawa: "Effects of PCP on intracranial seilf-stinlulation and cross-sensitization among PCO and methamphetamine or cocaine."Psychiatry and Clinical Neurosciencies.. 52. S18-S18 (1998)
• [文献書誌] Muroya S.,Yada T.,Shioda S.,Takigawa M.: "Glucose-sensitive neurons in the rat arcuate nucleus contain neuropeptide Y."Neuroscience Lett.. 264. 113-116 (1999)
• [文献書誌] Funahashi H.,Yada T.,Muroya S,Takigawa M.,Shioda S.et al: "The effect of leptin on feeding-regulating neurons in the rat hypothalamus."Neuroscience Lett.. 264. 117-120 (1999)
• [文献書誌] Uramura K,Yada T,Muroya S,Shioda S,Shiranani T,takigawa M.: "Methamphetamine induces cytosolic Ca^<2+>oscillations in the VTA dopamine neurons."NeuroReport. 11(in press). (2000)