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ヒトALS患者の脊髄運動神経の軸索腫大病変にガレクチン1が蓄積することが知られている。本研究では、ガレクチン1がALSの病態にどのように関与するのかを明らかにするためにマウスモデルを用いた解析を行った。
変異SOD1トランスジェニック (SOD1G93A) マウスの脊髄におけるガレクチン1の発現を病理学的解析、リアルタイムRT-PCR、ウエスタンブロッティングにて解析した。さらにガレクチン1欠損 (Lgals1-/- ) マウスと交配し、SOD1G93A マウスにおける内因性ガレクチン1欠損の効果を検討した。SOD1G93A/Lgals+/+ マウスでは、ALS様症状が出現する以前に、腫大した運動神経軸索内に凝集するニューロフィラメントと一致して、強いガレクチン1の免疫反応性を認めた。電子顕微鏡観察により、SOD1G93A/Lgals1-/-マウスではSOD1G93A/Lgals+/+ マウスに比べ、腫大した運動神経軸索の内径が顕著に小さくなり、さらに変性ミトコンドリアと思われる空胞の蓄積が減少していることが明らかとなった。摘出した坐骨神経のタイムラプスイメージングによりSOD1G93A/Lgals1-/-マウスでは、SOD1G93A/Lgals1+/+マウスと比べ部分的ではあるが、少なくとも逆行性の軸索輸送が改善している事がわかった。一方、症候期のSOD1G93A/Lgals+/+ マウスでは、軸索周囲のアストロサイトにガレクチン1の高い発現を認めた。
ヒトALS患者同様に、SOD1G93A マウスでも軸索腫大病変にガレクチン1が蓄積することが明らかになった。ガレクチン1はALS様症状の出現以前に運動神経軸索に蓄積し、その蓄積はSOD1G93A マウスにおける軸索変性の初期過程に関与すると考えられる。一方、アストロサイトで発現するガレクチン1は、症状が出現する後期の軸索変性に関与する可能性がある。
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