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必須アミノ酸であるトリプトファン(Trp)をNAD+へと代謝する際、強力な神経毒性を持つキノリン酸(QA)が中間代謝物質として生成される。本研究では、QAの代謝酵素QPRTをノックアウトしたマウスを作出した。
Trpを過剰に摂取したマウスは脳内での出発律速酵素であるIDOが上昇傾向にあり、それより下位にある酵素の発現量も有意な上昇を見せていた。さらに、QPRTの発現量が本来ならば有意に少ないハンチント病マウスにおいてもTrpを過剰摂取させることで有意に上昇し、Trp過剰摂取させたWTマウスと同等に発現されていた。すなわち、これらのことはTrpを過剰摂取させたことで、QA生成が増加し、結果としてTrp過剰摂取・KOマウスで特にQA蓄積がされていることが示唆された。
次に、行動テストを行った結果は、Trp過剰摂取・KOマウス群で中枢神経系異常を示すとされる行動変化が顕著に察された。しかし、その他の筋力・不安関連行動・歩行異常などは観察されなかった。すなわち、これらのことはTrp過剰摂取・KOマウスで中枢神経系の異常が引き起こされている可能性が示唆された。
以上の結果から、QPRT欠損およびTrp過剰摂取はQA蓄積を引き起こし、それに伴い中枢神経系の異常を引き起こす可能性が示された。
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