脳切片培養系を用いた依存性薬物誘発精神障害の分子-神経機構の解明

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20790062
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中川 貴之 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (30303845)
• キーワード: メタンフェタミン / MDMA / 依存性薬物 / 脳切片培養系 / ドパミン神経感作 / セロトニン神経感作 / セロトニントランスポーター / efflux

研究概要

研究代表者らが作製した腹側被蓋野/側坐核/前頭前皮質切片からなる中脳皮質辺縁脳切片共培養系を用いて、覚醒剤メタンフェタミン(METH)の他、他のタイプの依存性薬物であるコカイン、モルヒネの反復処置によっても、同様にドパミン遊離の増強現象(ドパミン神経感作)が惹起され、体現象が多くの依存性薬物に共通する現象であることを明らかにした。また、METH反復処置によるドパミン神経感作の形成が、NMDA受容体拮抗薬や、ドパミンD1/D2受容体拮抗薬の同時処置によって抑制され、これまでの行動実験等によって明らかにされてきたメカニズムと共通の性質を有していることを明らかにした。一方、縫線核セロトニン神経を含む中脳切片培養系において、MDMA急性処置による5-HT遊離は主にセロトニントランスポーター(SERT)の逆輸送(efflux)に起因するものであったのに対し、MDMA長期処置後の5-HT遊離増強現象(セロトニン神経感作)は、Ca2+非存在下あるいはCa2+チャネル阻害薬により抑制されたこと、培養切片から調整したシナプトソームを用いた[3H]5-HT efflux実験においては増強現象が認められなかったこと、さらにシナプス小胞に存在するVMAT2の形質膜に融合する割合が増加していたことから、SERTを介したeffluxよりもCa2+依存性のシナプス小胞からの開口放出の増加が関与していることを明らかにした。さらに、Na+チャネル阻害薬テトロドトキシンやAMPAグルタミン酸受容体拮抗薬によって、セロトニン遊離増強現象が抑制されたことから、興奮性グルタミン酸神経を介したtrans-synapticなセロトニン神経活動の増強が関与することを明らかにした。一方、免疫沈降実験において、MDMA長期処置後にSERT,と相互作用するタンパク質を探索したが、今回の検討ではそのような候補は見つからなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Augmentation of serotonin release by sustained exposure to 3,4-methylenedioxymethamphetamine and methamphetamine in rat organotypic mesencephalic slice cultures containing raphe serotonergic neurons (2008)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Suzuki Y, Yatani Y, Kitagawa Y, Nagayasu K, Shirakawa H, Nakagawa T, Kaneko S
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 106 ページ: 2410-2420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene transfer of GLT-1, a glial glutamate transporter, into the spinal cord by recombinant adenovirus attenuates inflammatory and neuropathic pain in rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Kawamoto A, Yatani Y, Shirakawa H, Nakagawa T, Kaneko S
  • 雑誌名: Molecular Pain 4 ページ: 65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of substrate transport-induced clustering of a glial glutamate transporter GLT-1 in astroglial-neuronal cultures (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Otsubo Y, Yatani Y, Shirakawa H, Kaneko S
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 28 ページ: 1719-1730
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRPV1 stimulation triggers apoptotic cell death of rat cortical neurons (2008)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa H, Yamaoka T, Sanpei K, Sasaoka H, Nakagawa T, Kaneko S
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 377 ページ: 1211-1215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ractive oxygen species derived from NOX1/NADPH oxidase enhance inflammatory pain (2008)
  • 著者名/発表者名: Ibi M, Matsuno K, Shiba D, Katsuyama M, Iwara K, Kakehi T. Nakagawa T, Sango K, Shirai Y, Yokoyama T, Kaneko S, Saito N. Yabe-Nishimura C
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 28 ページ: 9486-9494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of the β-adrenoceptor-protein kinase A signaling pathway within the ventral bed nucleus of the stria terminalis mediates the negative affective component of pain in rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Deyama S, Katayama T, Nakagawa T, Kaneko S, Yamaguchi T, Yoshioka M, Minami M
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 28 ページ: 7728-7736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential contribution of spinal mitogen-activated protein kinases to the phase of long-lasting allodynia evoked by intrathecal administration of ATP in rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Wakamatsu K, Maeda S, Shirakawa H, Kaneko S
  • 雑誌名: Biological & Pharmaceutical Bulletin 31 ページ: 1164-1168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+> mobilization mediated by transient receptor potential canonical 3 is associated with thrombin-induced morphological changes of 1321N1 human astrocytoma cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakao K, Shirakawa H, Sugishita A, Matsutani I, Niidome T, Nakagawa T, Kaneko, S
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 86 ページ: 2722-2732
  • 査読あり
• [雑誌論文] 薬物依存症とモノアミントランスポーター (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川貴之
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 26 ページ: 1140-1142
  • 査読あり
• [雑誌論文] グルタミン酸トランスポーターと中枢神経系疾患 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川貴之
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 255 ページ: 1348-1349
  • 査読あり
• [雑誌論文] 切片培養系を用いた依存性薬物の精神神経毒性評価-薬物依存のin vitro研究- (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川貴之、金子周司
  • 雑誌名: 日本アルコール・薬物医学会雑誌 43 ページ: 166-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuropsychotoxicity of abused drugs : Molecular and neural mechanisms of neuropsychotoxicity induced by methamphetamine,3,4-methylenedioxymethamphetamine (Ecstasy) and 5-methoxy-N,N-diisopropyltryptamine (Foxy) (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Kaneko, S
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 106 ページ: 2-8
  • 査読あり
• [学会発表] 脳切片培養系を用いた精神神経疾患とモノアミントランスポーター研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川貴之
  • 学会等名: 第18回神経行動薬理若手研究者の集い
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] 縫線核含有中脳切片培養系における選択的セロトニン再取り込み阻害薬持続的処置によるセロトニン遊離の増強作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 八谷有美、北川寛、樋口萌、永安一樹、更田宏史、白川久志、中川貴之、金子周司
  • 学会等名: 第2回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20081220-21
• [学会発表] 縫線核含有中脳切片培養系における選択的セロトニン再取り込み阻害薬持続的処置によるセロトニン遊離の増強作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 八谷有美、中川貴之、樋口萌、北川寛、白川久志、金子周司八谷有美、中川貴之、樋口萌、北川寛、白川久志、金子周司
  • 学会等名: 第38回日本神経精神薬理学会・第18回日本臨床精神神経薬理学会合同年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20081001-03
• [学会発表] グリア型グルタミン酸トランスポーターGLT-1のエンドサイトーシスの分子機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川貴之、大坪泰斗、八谷有美、白川久志、金子周司
  • 学会等名: 生体機能と創薬シンポジウム2008東京
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080905-06
• [学会発表] Mechanisms of serotonergic sensitization induced by sustained MDMA treatment in rat organotypic mesenceuhalic slice culture (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川貴之、樋口萌、鈴木祐一、白川久志、金子周司
  • 学会等名: Neuroscience 2008(第31回日本神経科学大会)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080709-11
• [学会発表] 縫線核含有中脳冠状切片培養系における選択的セロトニン再取り込み阻害薬持続的処置によるセロトニン遊離の増強作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 八谷有美、北川寛、樋口萌、白川久志、中川貴之、金子周司
  • 学会等名: 第3回トランスポーター研究会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20080607-20080608
• [学会発表] 脳内グリア細胞におけるTRPチャネルの病態生理的役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白川久志、中川貴之、金子周司
  • 学会等名: 日本薬学会第129年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20080326-28
• [学会発表] 活性化ミクログリアにおけるTRPV4の病態生理学的役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松谷一慶、白川久志、中川貴之、金子周司
  • 学会等名: 第114回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-11-14
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seikai/nakagawa.html