神経プロテアーゼ、ニューロプシンが虚血性神経シナプス障害に果たす役割の検討

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670649
• Research Institution: HYOGO COLLEGE OF MEDICINE
• Principal Investigator: 松山 知弘 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (10219529)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 磯 博行 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (80068585) ; 塩坂 貞夫 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90127233)
• Keywords: ニューロプシン / プロテアーゼ / 脳虚血 / ノックアウトマウス / 学習・記憶 / 海馬

Research Abstract

ニューロプシンの海馬機能における役割を検討する目的でニューロプシンノックアウト(KO)マウスの学習・記憶障害を行動学的に検討した.KOマウスはwildのlittermateに比較し,オープンフィールドテストではより高い活動性を示し,Auditory Startle Reflexでは驚愕反射の増大と延長を,そして水迷路テストでは反応潜時の明らかな延長を認めた.一方,放射状迷路テストと受動的回避学習テストでは両群間で有意差は認められなかった.KOマウス脳は病理組織学的にはwildのそれと比較し、シナプスに形態異常のあることが判明した.さらにニューロプシンは海馬LTPに重要な役割を果たしていることが明かとなった.従ってニューロプシン欠損は高次脳機能のうち情動障害と空間認知機能障害をはじめとする学習・記憶障害をきたすことが明らかとなった.
マウスの一過性前脳虚血モデルを用い,脳虚血負荷後の海馬機能を行動学的に検討した.虚血負荷後CA1錐体細胞死のみられたマウスではすべての行動テストに異常を認めた.一方,細胞死のみられない動物ではオープンフィールドテストや回避学習テストではsham群に比し差異を認めなかったが,水迷路では反応潜時の明らかな延長を認めた.放射状迷路学習での誤反応数は細胞死の有無にかかわらず虚血群とsham群間に差異は認めなかったが,虚血群では空間配置の確認作業や遂行の順序だての欠落を示すと考えられる行動異常,痴呆症にみられる徘徊行動を説明する現象を認めた.従って,脳虚血は明らかな海馬神経障害の有無にかかわらず空間認知機能障害をはじめとする学習・記憶障害をきたすことが明らかとなった.以上の所見より,脳虚血に伴う海馬ニューロプシンの低下は学習・記憶障害を引き起こす可能性のあることが明らかとなった.これらの結果は今後の神経行動科学研究に有用であると思われる.

Research Products

• [Publications] Komai,S., et al.: "Neuropsin regulates an early phase of Schaffer collateral long-term potentiation in the murine hippocampus."Eur J Neurosci. 12. 1479-1486 (2000)
• [Publications] Hirata,A., et al.: "Abnormalities of synapses and neurons in the hippocampus of neuropsin-deficient mice."Mol Cell Neurosci. (in press). (2001)
• [Publications] Matsuyama,T., et al: "Mild ischemia causes hippocampal synaptic dysfunction in association with the reduction of limbic-specific protease, neuropsin"J Cereb Blood Flow Metab. 19. S266 (1999)
• [Publications] 松山知弘: "脳21"金芳堂. 9 (1999)