中枢神経系におけるカテコールアミンの生合成に及ぼすリポ多糖の影響

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14770018
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 金子 葉子 藤田保健衛生大学, 医学部, 助手 (20319263)
• キーワード: ノルエピネフリン / LPS / 青斑核 / 炎症性サイトカイン / ミクログリア

研究概要

これまでに、マウスの腹腔内に投与したグラム陰性桿菌のリポポリサッカライド(LPS)によって中枢神経系の青斑核においてノルエピネフリン(NE)の代謝回転が亢進するメカニズムを明らかにした。しかしながら、その代謝回転上昇の意義は明らかになっていない。さらに、増加したNEは6時間後に定常状態に戻るが、それ以降の変化についてはまだ解析されていない。そこで、LPS投与8時間以降のNEの変化、炎症性サイトカインの発現量を測定した。炎症性サイトカインに着目したのは、神経系と免疫系のクロストークにおいて、カテコールアミンとサイトカインが重要な役割を果たしていると考えられ、さらに、中枢神経系における炎症性サイトカインの発現が、NEによって調節されているという報告が多数認められるためである。
LPS感受性のマウスC3H/HeNに5μg LPSを腹腔内投与し、経時的に青斑核を摘出した。そのサンプル中のNE含有量をHPLCで定量した。また、サンプルからtotal RNAを抽出し、quantitative real-time PCRで炎症性サイトカインであるIL-1β、TNF-αのmRNA発現量を定量した。
LPS投与4時間で増加したNEは6時間後に定常状態に戻り、24時間後に有意に減少した。IL-1βおよびTNF-αのmRNAは、2時間後から有意な増加が認められ、4時間後にそれぞれ13.1倍、4.5倍に増加した。その後、一旦定常状態まで戻るが、15時間後に再び有意な増加が認められ、それぞれの発現量は対照の3.5倍、1.9倍であった。
以上の結果については、北米神経科学会、日本神経化学会、日本生理学会において発表した。また、欧文雑誌に投稿準備中である。
現在、マウス新生仔から調製したミクログリアを用いて、LPS投与4時間後のNEの代謝回転上昇とIL-1β、TNF-αの発現上昇、15時間後のIL-1β、TNF-αの発現上昇と24時間後のNE減少との間に関連性があるのかどうかを検討中である。また、24時間後のNE減少が、神経細胞のアポトーシスによるものかどうかを検討している。

研究成果

• [文献書誌] Kentaro Fujiwara, Yoko S.Kaneko他5名: "Tetrahydrobiopterin Biosynthesis in White and Brown Adipose Tissues Is Enhanced Following Intraperitoneal Administration of Bacterial Lipopolysaccharide"Biochemica et Biophysica Acta. 1670. 181-198 (2004)
• [文献書誌] Yoko S.Kaneko他4名: "Peripheral Administraion of Lipopolysaccharide Enhances the Expression of Guanosine Triphosphate Cyclohydrolase I mRNA in Murine Locus Coeuleus"Neuroscience. 116(1). 7-12 (2003)
• [文献書誌] Keiji Mori, Yoko S.Kaneko他4名: "Effect of Peripheral Lipopolysaccharide Injection on Dopamine Content in Murine Anterior Olfactory Nucleus"Journal of Neural Transmission. 110(1). 31-50 (2003)
• [文献書誌] Miyuki Ota, Yoko S.Kaneko他6名: "Peripheral Injection of Risperidone, an Atypical Antipsychotic, Alters the Body Weight Gain of Rats"Journal of Neurochemistry. 82(1). 202-206 (2002)
• [文献書誌] Akira Nakashima, Yoko S.Kaneko他6名: "The Mutation of Two Amino Acid Residues of Tyrosine Hydroxylase Dramatically Enhances the Ability of Neuroendocrine AtT-20 Cells to Synthesize L-DOPA"Journal of Neurochemistry. 82(1). 202-206 (2002)