扁形動物プラナリアを用いた脳障害モデルの作成およびその修復・再生機構の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12672136
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 北村 佳久 京都薬科大学, 薬学部・病態生理学, 助教授 (60195295)
• Keywords: 扁形動物 / プラナリア / 修復・再生 / 脳傷害モデル / アポトーシス / ミクログリア / アストロサイト / パーキンソン病

Research Abstract

扁形動物プラナリアは、最初に「脳」と呼べる集中神経系を獲得した生物である。また、プラナリアの神経には哺乳動物と同様、各種神経伝達物質を産生していることが知られている。ヒトを含め哺乳動物は多様に進化し、脳も複雑に構築され、機能・調節されている。このため、これらを直接解析すると本質がどこにあるのか区別できなくなることがある。本年度は、最近、ヒトにパーキンソン病の原因環境因子として注目された農薬のロテノンについて検討した。ヒト神経芽細胞SH-SY5Y細胞およびプラナリアにおける障害を比較検討した。ヒトSH-SY5Y細胞においてロテノンによる細胞死にはカスパーゼ9および3の活性化が関与していた。また、この細胞死は非選択的カスパーゼ抑制薬およびBcl-2蛋白質により阻害された。プラナリアは1μMロテノン処置すると数日後に、個体が溶解し、死に至った。この時、DNA分解が観察された。この個体死は、非選択的カスパーゼ抑制薬およびパーキンソン病治療薬の高濃度タリペキソール、プラミペキソールにより抑制された。また、DNA分解もカスパーゼ抑制薬により抑制された。以上のことから、下等なプラナリアからヒトまで、ドパミン神経の細胞死に共通の機構が存在することが示唆された。一方、in vitro実験系で、α-シヌクレイン蛋白質は過酸化水素およびチトクロムcにより凝集した。この凝集は、高濃度タリペキソールおよびプラミペキソールにより抑制された。

Research Products

• [Publications] Yoshihisa Kitamura: "Decrease of tyrosine hydrox lase-, α-synuclein and parkin-positive neurons in the substantia nigra of MPTP-treated C57BL/6N mice"Biogenic Amines. 16・2. 127-136 (2001)
• [Publications] Jun-ichi Kakimura: "Release and aggregation of cytochrome c and α-synuclein are inhibited by the antiparkinsonian drugs, ralipexole and pramipexole"European Journal of Pharmacology. 417・1-2. 59-67 (2001)
• [Publications] Jun-ichi Kakimura: "BiP/GRP78-induced production of cytokines and uptake of amyloid-β(1-42) peptide in microglia"Biochemical and Biophysical Research Communications. 281・1. 6-10 (2001)