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本研究では記憶に関わるシナプス機能解析のアプローチ法の1つとして、放射線照射による記憶障害の神経基盤の解明を目指した。頭頸部への放射線療法を適用し現れる記憶障害は放射線の脳神経細胞への影響が表れているものと考えられるが、従来の研究報告では細胞死に着目したものが多かった。そこで本研究では、記憶・学習のような高次脳機能において重要な役割を果たしている樹状突起スパインに着目した解析を中心に行った。
前年度までに、スパイン形態のダイナミクスに影響を及ぼすアクチン線維結合タンパク質・ドレブリンの集積変化がX線・重粒子線照射により一過性に引き起こされることを明らかにした。この変化はin vitro系だけでなくin vivo系でも同様に観察され、放射線照射による一過性の記憶障害の基盤には、細胞死よりもシナプスタンパク質の影響が大きく現れることを示した。そこで今年度はさらに、この放射線照射によるシナプス機構変調の保護作用についての検討を進めた。具体的には、放射線から正常細胞を保護するという報告のあるヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤を用いた。In vitro系において、HDAC阻害剤の1つであるスベロイルアニリドヒドロキサム酸(SAHA)をX線照射1時間前に添加した細胞群と、非添加の細胞群においてドレブリン集積変化を検討した。その結果、10GyのX線照射後8時間でSAHA非添加細胞群ではドレブリンの集積低下が認められたが、添加群ではその集積低下が認められなかった。
本研究においては、放射線照射による記憶障害の神経基盤にはシナプスタンパク質ドレブリンのダイナミクスが関与しており、HDAC阻害剤にはその保護作用があることが示唆された。ドレブリンのダイナミクスはNMDA受容体を介した変化が知られており、HDAC阻害剤はそのカスケードに関与することも考えられるが、今後更なる検討が必要である。
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