遺伝子操作技術を用いた環境ホメオスタシス反応の解析技術の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06557006
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 堀 哲郎 九州大学, 医学部, 教授 (00022814)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武 幸子 九州大学, 医学部, 助手 (80253425) ; 高木 厚司 九州大学, 医学部, 助手 (30243934) ; 片渕 俊彦 九州大学, 医学部, 講師 (80177401) ; 粟生 修司 九州大学, 医学部, 助教授 (40150908)
• Keywords: c-kit受容体 / ミュータントラット / 空間認知学習 / 長期増強 / paired pulse fancilitation / c-fos蛋白 / アンチセンスオリゴDNA / 暑熱暴露

Research Abstract

(1)c-kit遺伝子のチロシンキナーゼ領域に12塩基の欠失があるWs/Wsミュータントラットを用い、空間認知学習及び海馬におけるシナプス増強の異常について検討した。その結果、c-kitミュータントラットでは、モリスの水迷路による空間認知学習能力が低下していることが明らかになった。また、海馬スライス標本を用い、CA1及びCA3領域における長期増強現象(LTP)、及び2発刺激による短期シナプス増強(paired pulse facilitation、PPF)を検討したところ、PPF現象は、CA1及びCA3領域のいづれもコントロール群と比較して抑制が見られた。一方、LTPは、CA1領域ではテタヌス刺激後約20分まではコントロール群より抑制されていたが、60分後にはコントロール群との差はなくなり、CA3領域では60分後でもコントロール群と比較して有意に抑制されていた。以上から、c-kit及びそのリガンドであるSCFは、シナプス伝達の可塑性に関与していることが強く示唆された。
(2)c-fos mRNAの開始コドンを含む15塩基に対するアンチセンスオリゴDNA(ASOD)を作成し、生体内での安定性を高め、さらに細胞内への取り込みを促進するためにphosphorothioate(S-オリゴ)化した。ラットの両側MPOに0.3nmol/0.3μlのASOD、及びコントロールとして同量のセンスオリゴDNAを微量注入し、直腸温を測定しながら暑熱暴露(33℃の環境温で2時間)したところ、暑熱暴露によって両群とも体温は上昇するが、ASOD群は、コントロール群と比較して、体温上昇の程度が有意に小さかった。また、実験後両群の脳を取りだし、Fos蛋白の発現を免疫組織学的に検討したところ、コントロール群ではMPO、及び中隔及び室傍核などにFos蛋白が見られたが、ASOD群はMPOのみFos蛋白の発現が阻害されていた。以上からMPOのFos蛋白は産熱を亢進するか、あるいは放熱を抑制することにより、体温を上昇させる方向に作用していることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Uchimura,D.: "Facilitatory effects of pituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)on neurons in the magnocellular portion of the rat hypothalalmic paraventricular nucleus(PVN)in vitro." J.Neuroendocrinol.8. 137-143 (1996)
• [Publications] Li,A-J.: "Fibroblast growth factor receptor-1 in the lateral hypothalamic area regulates food intake." Exptl.Neurol.137. 318-323 (1996)
• [Publications] Shimizu,N.: "Immobilization increases noradrenaline release and reduces NK cytotoxicity in spleen of conscious rat." Am.J.Physiol.271. R537-R544 (1996)
• [Publications] Mo,Z.L.: "The effects of IL-1 β on neuronal activities in the dorsal motor mucleus of the vagus in rat brain slices." Brain Res.Bull.41. 249-255 (1996)
• [Publications] Oka,T.: "Intracerebroventricular injection of tumor necrosis factor α induces thermal hyperalgesia in rats." Neuroimmunomodulation. 3. 135-140 (1996)
• [Publications] Oka,T.: "Inhibition of peripheral interleukin-1- β -induced hyperalgesia by the intracerebroventricular administration of diclofenac and α -melanocyte-stimulating hormone." Brain Res.736. 237-242 (1996)
• [Publications] Ota,K.: "The AV3V neurons which send axons to hypothalamic nuclei respond to the systemic injection of IL-1 β." Am.J.Physiol.(in press). (1997)
• [Publications] Oka,T.: "Biphasic alteration in the trigeminal nociceptive neuronal responses after intracerebroventricular injection of prostaglandin E2 in rats." Brain Res.(in press). (1997)
• [Publications] Li,A.J.: "Interleukin-6 inhibits long-term potentiation in rat hippocampal slices." Brain Res.(in press). (1997)
• [Publications] Katafuchi,T.: "Differential effects of tumor necrosis factor- α and - β on the rat ventromedial hypothalamic neurons in vitro." Am.J.Physiol.(in press). (1997)
• [Publications] 片渕俊彦: "交感神経による脾臓ナチュラルキラー細胞活性制御の視床下部機序" 自律神経. 33. 267-272 (1996)
• [Publications] 岡孝和: "痛みと情動" Clinical Neuroscience. 14. 1025-1027 (1996)
• [Publications] 堀 哲郎: "発熱の病態生理" Today's Therapy. 20. 115-118 (1996)
• [Publications] Hori,T.: "Discussion on Future Directions in Psychoneuroimmunology and Cancer." Nishimura Co.,Ltd.and Smith-Gordon Co.,Ltd., 166 (1996)
• [Publications] Hori,T.: "Physiological Basis of Occupational Health:Stressful Environments." SPB Academic Publishing bv, 278 (1996)
• [Publications] 堀 哲郎: "現代の神経内分泌学" メディカル・サイエンス・インターナショナル, 506 (1996)
• [Publications] 堀 哲郎: "最新内科学大系、PartI.内科総論部門、第2巻「科学としての内科学」" 中山書店, 372 (1996)