シナプス蛋白のチロシンニトロ化による脳機能障害

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370031
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 鍋島 俊隆 名古屋大学, 医学部附属病院, 教授 (70076751)
• 研究分担者: 新田 淳美 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教授 (20275093) ; 山田 清文 金沢大学, 薬学部, 教授 (30303639)
• キーワード: βアミロイド / アルツハイマー病 / 一酸化炭素 / 誘導型NO合成酵素 / チロシンニトロ化 / シナプトフィジン / インターロイキン-1β / 腫瘍壊死因子

研究概要

平成14年度は、βアミロイドの持続注入により誘発される記憶障害およびアセチルコリン作動性神経系の機能障害のメカニズムを検討し、以下の結果を得た。
(1)誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)が誘導され、これに伴ってシナプトフィジンがチロシンニトロ化される。また、iNOS阻害剤によりβアミロイドによる脳機能障害が改善する。
(2)プロテインキナーゼC活性が低下し、トランスロケーションが障害される
(3)グルタチオンなどの内因性抗酸化物質が脳部位特異的に減少する。したがってβアミロイドにより誘発される脳機能障害には、iNOS誘導とチロシンニトロ化によるシナプス蛋白の機能障害が重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで本年度は、βアミロイドの持続注入によりiNOS発現が増加するメカニズム(情報伝達経路)について検討するために、βアミロイドの持続注入を開始してから経時的にラットを屠殺し、iNOSおよびこれを誘導することが知られているサイトカイン類の遺伝子発現をRT-PCR法により調べた。その結果、海馬においてiNOS mRNAの増加に一致して、インターロイキン-1β (IL-1β)の遺伝子発現が有意に増加した。一方、腫瘍壊死因子(TNF-α)の遺伝子発現は、βアミロイドを注入しても変化しなかった。また、βアミロイドの分解に関与することが報告されている組織プラスミノーゲン活性化因子(t-PA)の発現にも変化は認められなかった。
以上の結果より、βアミロイドの持続注入によるiNOSの誘導には、IL-1βが関与していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Mizuno, M.et al.: "Involvement of BDNF receptor TrkB in spatial memory formation."Learn.and Mem.. 10. 108-115 (2003)
• [文献書誌] Tran, M.H.et al.: "Tyrosine nitration of a synaptic protein synaptophysin contributes to amyloid-β peptide-induced cholinergic dysfunction."Mol.Psychiat. 8. 407-412 (2003)
• [文献書誌] Mizuno, M., et al.: "Phosphatidylinositol 3-kinase : a molecule mediating BDNF-dependent spatial memory formation."Mol.Psychiat. 8. 217-224 (2003)
• [文献書誌] H-C Kim et al.: "Immunocytochemical evidence that amyloid b (1-42) impairs endogenous antioxidant systems in vivo."Neuroscience. 119. 399-419 (2003)
• [文献書誌] NabeshimaT, et al.: "Oxidative stress mechanism of amyloid β-peptide-induced impairment of neurotransmission and memory"1st Symposium of Neurobehavioral Pharmacology Proceedings. (In press).
• [文献書誌] Yamada K.et al.: "Proceedings of AD/PD 2003 (Edited by I.Hanin, A.Fischer and R.Cacabelos)"Martin Dunitz Publishers (In press).