神経系の発達とニュ-ロン・グリアの相互作用ー細胞間物質の関与

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63570376
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 仙波 りつ子 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 主任研究員 (80100163)
• 研究分担者: 松井 ふみ子 愛知県心身障害者コロニー, 発達障害研究所, 研究助手
• キーワード: PC12細胞 / 神経成長因子 / ペパラン硫酸 / コンドロイチン硫酸 / プロテオグリカン / 細胞間物質

研究概要

神経系の発達にはニュ-ロン・グリアの相互作用が不可欠であるが、その物質的背景は必ずしも明らかでない。プロテオグリカン(PG)も神経系の発達に欠くことのできない物質であり、PGの異常をおこす疾患はしばしば精神遅滞を伴う。しかしながら、神経系のPGに関する研究は少なく、神経細胞・グリア細胞の産生するPGの性質は全くわかっていない。また、PGの神経組織における生理作用も明らかではない。昨年度は、神経細胞のモデル細胞、PC12細胞を用い、神経成長因子(NGF)による分化に伴うPGの変化のうち、糖鎖部分であるグリコサミノグリカンの量的、質的変化の解析を行ない、突起形成に先立って、ヘパラン硫酸(HS)の量的増加と構造変化がおこることを明らかにした。今年度は、NGFによるPC12細胞の分化に伴うPGの構造変化と脳のコンドロイチン硫酸(CS)PGのPC12細胞に対する作用について調べた。その結果、下記のことが明らかになった。
1 PC12細胞の細胞層のHSPGの全体としてのサイズはNGFによって変化しないが、HSのサイズはNGF存在下で、非存在下に比べ小さかった。一方、CSPG、CSのサイズはNGF存在下で、非存在下より大きかった。これらの変化は培養3日目にすでに観察され、神経突起形成に先立って起こることが明らかになった。
2 培養液のPGのほとんどはCSPGであるが、全体のサイズまたは硫酸化の程度の異なる4種類が存在すると推定された。これらのCSPGのNGFによる量的変化はみられたが、構造的変化は少なかった。コアプロテインの解析がまだなされていないので、CSPGの種類についてはこれらの結果を総合して考える必要がある。
3 脳のCSPGは、PC12細胞の細胞増殖、NGFによる突起形成を阻害した。この阻害はPGのコアプロテイン部分で起こることも明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] R.KatohーSemba,A.Oohira,M.Sano,K.Watanabe,S.Kitajima,S.Kashiwanata: "Glycosaminoglycan Composition of PC12 Pheochromocytoma cells:A Comparison with PC12D cells,a new subline of PC12 cells" J.Neurochem.52. 889-895 (1989)
• [文献書誌] R,.KatohーSemba,R.Semba,S.Kashiwamata,K.Kato: "Sexーindependent and Sexーindependent Distribulion of the βーSubunit of Nerue Growth Factor in the Central Nervous and Peripheral Tissues of Mice" J.Neurochem.52. 1559-1565 (1989)
• [文献書誌] K.Watanabe,A.Oohiara,R.KatohーSemba,T.Totsuka,K.Yoshida: "Sulfated Proteoglycans Synthesized Neuro 2a Neuroblastoma Cells:Comparison Between Cells with and without GaugliosideーInduced Neurites" Neurochem.Res.14. 707-716 (1989)
• [文献書誌] 大平敦彦、松井ふみ子、仙波りつ子: "脳可溶性コンドロイチン硫酸プロテオグリカンによるPC12D細胞の神経突起形成抑制" 神経化学. 28. 162-163 (1989)
• [文献書誌] R.Katoh-Semba,A.Oohira,M.Sano,K.Watanabe,S.Kitajima,S.Kashiwamata: "A Structural Comparison of Sulfated Proteoglycans between PC12 Pheochoromocytoma cells and PC12D cells,A FlatーShaped Variant of PC12 Cells" Biomed.Res.10. 499-508 (1989)
• [文献書誌] R.KatohーSemba,R.Semba,S.Kashiwamata,K.Kato: "Influences of Neonatal and Adult Exposures to Testosterone on the Levels of the βーsubunit of Nenue Growth Factor in the Neural Tissues of Mice" Brain Reo. (1990)