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暑熱暴露されたラットの前視床下部における神経前駆細胞の分裂と分化を解析し、暑熱馴化形成の中枢機序の解明を目指した。暑熱暴露によるラット前視床下部における神経前駆細胞の分裂はBromodeoxyuridine(BrdU)標識法にて免疫組織学的に解析した。その結果、暑熱暴露したラットの前視床下部において、神経前駆細胞の分裂が促進され、細胞が新生することを見出した。この暑熱暴露によるラットにおける細胞新生は、側脳室下領域や海馬歯状回などの中枢領域では対照群との差が確認されなかったことから、体温調節中枢である前視床下部に特異的な生体反応であり、体温調節反応に関与する可能性が極めて高いことが示唆された。さらに、暑熱暴露によって新生した細胞が機能的に成熟した神経細胞に分化しているかを検討するために、抗BrdU抗体および抗成熟ニューロン抗体(抗NeuN抗体)を用いて免疫二重染色により解析した。その結果、ラット前視床下部において、暑熱暴露によって新生した細胞の一部が成熟神経細胞に分化することが明らかになった。
視床下部における神経細胞の発現分布は領域ごとに特異的であり、体温調節反応はこの分布に基づいて機能的に制御されている。したがって、暑熱暴露により新生した成熟神経細胞の局所性を解析することで、新生神経細胞の種類と機能が推察される。そこで、暑熱暴露によって新生した成熟神経細胞の視床下部における発現分布を解析した。その結果、これらの細胞は体温調節最高位中枢である前視床下部/視索前野をはじめ、背内側核、腹内側核、室傍核などに局所的に発現しているが、後外側視床下部にはほとんど発現していなかった。
以上の結果より、ラット視床下部における神経細胞新生が長期暑熱馴化における体温調節機能の形成に関与する可能性が示唆された。
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