アミロイド蛋白による海馬軸索輸送の障害:アルツハイマー病との関連

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11670638
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 比留間 弘美 北里大学, 医学部, 助教授 (10238397)
• キーワード: アミロイド蛋白 / 海馬 / 軸索輸送 / アルツハイマー病 / ニューロフィラメント / タウ蛋白リン酸化

研究概要

本研究は、アルツハイマー病と密接に関わるアミロイドβ蛋白(Aβ)の、培養海馬ニューロン軸索輸送に及ぼす影響を調べることにより、軸索輸送の側面からアルツハイマー病の発現機序を明らかにすることを目的とする。本年度は、ビデオ増感顕微鏡を用いて培養海馬神経における細胞内微細粒子の軸索輸送を直接的にリアルタイムに観察することにより、Aβの軸索輸送に及ぼす影響とそのメカニズムについて調べた。培養海馬神経細胞にAβを投与すると順行性、逆行性の軸索輸送はただちに減少し、この効果は投与期間中持続した。この作用は濃度を上昇させると可逆性を失った。このAβの軸索輸送抑制作用は細胞外液からCa^<2+>を除去しても消失しなかった。Cdk5(タウ蛋白リン酸化酵素の一種)阻害剤であるbutyrolactone Iを前処置した後にAβを投与すると、Aβの軸索輸送抑制作用は認められなかった。培養海馬細胞において、Aβの暴露によりニューロフィラメントのリン酸化が誘導された。以上より、海馬神経において、Aβは軸索輸送を抑制し、その作用はCa^<2+>を介さずCdk5の活性化を介してタウ蛋白リン酸化とニューロフィラメントをリン酸化し発現すると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Amano K, Hiruma H, Nishida S, Kawakami T, Shimizu K: "inhibitory effect of histamine on axonal transport in cultured mouse dorsal ioot ganglion neurons"Neurosci Research. 41. 201-206 (2001)
• [文献書誌] Kanai A, Hiruma H, Katakura T, Sase S, Kawakami T, Hoka S.: "Low-concentration lidocaine rapidly inhibits axonal transport in cultured mouse dorsal root gang ion neurons"Anesthesiology. 95. 675-680 (2001)
• [文献書誌] 丸山宏, 比留間弘美, 金井昭文, 川上倫, 外須美夫: "培養感覚神経におけるpentobarbitalの軸索輸送抑制作用"北里医学. 31. 21-28 (2001)