2001 Fiscal Year Annual Research Report

神経突起変性の定量的評価のための画像解析処理システム開発

Research Project

Project/Area Number	13557203
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	赤池昭紀京都大学, 薬学研究科, 教授 (80135558)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	久米利明京都大学, 薬学研究科, 助手 (10303843) 香月博志京都大学, 薬学研究科, 助教授 (40240733)
Keywords	画像解析 / 神経細胞死 / 中脳切片 / 線条体切片 / グルタミン酸 / ドパミン / カリウムチャネル / 神経線維
Research Abstract	画像解析装置を用いて神経線維投射を定量するためのシステム構築のために、切片培養系を用いて以下の実験を行った。中脳切片と線条体切片を共培養することによりドパミンニューロンの神経線維が中脳切片から線条体切片に投射していることが抗チロシン水酸化酵素抗体を用いた免疫組織化学により明らかとなった。この中脳-線条体共培養系を用いて興奮性神経毒であるNMDAの投与によって引き起こされる中脳切片上におけるドパミンニューロン死について検討した結果、中脳切片単独の場合と比較して、線条体との共培養系においてはNMDA毒性に対して抵抗性を示した。さらに中脳-線条体共培養系においては中脳においてSODの発現が上昇しており、このことによりNMDA毒性に対する抵抗性を獲得している可能性が考えられる。次に、中脳切片においてL型Ca^<2+>チャネル阻害薬であるnicardipineおよび電位依存性Na^+チャネル阻害薬であるtetrodotoxinによってドパミンニューロン数が有意に減少した。このことより、培養切片内の神経回路の自発的活動に伴う電位依存性Ca^<2+>チャネルやNa^+チャネルの活性化がドパミンニューロンの維持に重要であると考えられる。また、NMDA受容体拮抗薬を慢性的に処置することによりドパミンニューロン数が有意に減少したことから、培養切片内の自発的神経活動により活性化されるNMDA受容体チャネルもドパミンニューロンの維持に関与していることが示唆された。また、大脳皮質切片において化学的虚血により誘発される神経細胞死が種々のカリウムチャネル阻害薬によって増強された。カリウムチャネルの中でもカルシウム依存性カリウムチャネルおよびATP依存性カリウムチャネルの関与を示唆する知見が得られたことから、これらの細胞内因子による制御を受けるカリウムチャネルが強い細胞興奮時の過剰な脱分極をフィードバック的に抑制する神経保護機構の一部に関与することが推定された。

Research Products

(10 results)

All Other

All Publications (10 results)

[Publications] Kinoshita, M. et al.: "Binding of Gα N terminus is responsible for the voltage-resistant inhibition of α_1A (P/Q-type, Ca2.1) Ca^<2+> channels"J.Biol.Chem.. 276. 28731-28738 (2001)
[Publications] Kitamura, Y. et al.: "α-Synuclein protein is not scavenged in neuronal loss induced by kainic acid or focal ischemia"Brain Res.. 898. 181-185 (2001)
[Publications] Kihara, T. et al.: "α7 nicotinic receptor transduces signals to phosphatidylinositol 3-kinase to block a β-amyloid-induced neurotoxicity"J.Biol.Chem.. 276. 13541-13546 (2001)
[Publications] Honda, K. et al.: "Nongenomic antiapoptotic signal transduction by estrogen in cultured cortical neurons"Neurosci.Res.. 64. 466-475 (2001)
[Publications] Katsuki, H. et al.: "Superoxide dismutase activity in organotypic midbrain-striatum co-culture is associated with resistance to dopaminergic neurons to excitotoxicity"J.Neurochem.. 76. 1336-1345 (2001)
[Publications] Katsuki, H. et al.: "Requirement of neural activity for the maintenance of dopaminergic neurons in rat midbrain slice cultures"Neurosci.Lett.. 300. 166-170 (2001)
[Publications] Shimazu, S. et al.: "(-)-1-(Benzofuran-2-y1)-2-propylaminopentane enhances locomotor activity in rats due to its ability to induce dopamine release"Eur.J.Pharmacol.. 421. 181-189 (2001)
[Publications] Ibi, M.et al.: "Protective effects of 1α, 25-(OH)_2D_3 against the neurotoxicity of glutamate and reactive oxygen species in mesencephalic culture"Neuropharm.. 40. 761-771 (2001)
[Publications] Urushitani, M, et al.: "N-methyl-D-aspartate receptor-mediated mitochondrial Ca^<2+> overload in acute excitotoxic motor neuron death : a mechanism distinct from chronic neurotoxicity after Ca^<2+> influx"Neurosci.Res.. 63. 377-387 (2001)
[Publications] Kanki, H. et al.: "Activation of inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor is essential for the opening of mouse TRP5 channels"Mol.Pharm.. 60. 989-998 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

神経突起変性の定量的評価のための画像解析処理システム開発

Principal Investigator

赤池 昭紀 京都大学, 薬学研究科, 教授 (80135558)

Research Products

[Publications] Kinoshita, M. et al.: "Binding of Gα N terminus is responsible for the voltage-resistant inhibition of α_1A (P/Q-type, Ca2.1) Ca^<2+> channels"J.Biol.Chem.. 276. 28731-28738 (2001)

[Publications] Kitamura, Y. et al.: "α-Synuclein protein is not scavenged in neuronal loss induced by kainic acid or focal ischemia"Brain Res.. 898. 181-185 (2001)

[Publications] Kihara, T. et al.: "α7 nicotinic receptor transduces signals to phosphatidylinositol 3-kinase to block a β-amyloid-induced neurotoxicity"J.Biol.Chem.. 276. 13541-13546 (2001)

[Publications] Honda, K. et al.: "Nongenomic antiapoptotic signal transduction by estrogen in cultured cortical neurons"Neurosci.Res.. 64. 466-475 (2001)

[Publications] Katsuki, H. et al.: "Superoxide dismutase activity in organotypic midbrain-striatum co-culture is associated with resistance to dopaminergic neurons to excitotoxicity"J.Neurochem.. 76. 1336-1345 (2001)

[Publications] Katsuki, H. et al.: "Requirement of neural activity for the maintenance of dopaminergic neurons in rat midbrain slice cultures"Neurosci.Lett.. 300. 166-170 (2001)

[Publications] Shimazu, S. et al.: "(-)-1-(Benzofuran-2-y1)-2-propylaminopentane enhances locomotor activity in rats due to its ability to induce dopamine release"Eur.J.Pharmacol.. 421. 181-189 (2001)

[Publications] Ibi, M.et al.: "Protective effects of 1α, 25-(OH)_2D_3 against the neurotoxicity of glutamate and reactive oxygen species in mesencephalic culture"Neuropharm.. 40. 761-771 (2001)

[Publications] Urushitani, M, et al.: "N-methyl-D-aspartate receptor-mediated mitochondrial Ca^<2+> overload in acute excitotoxic motor neuron death : a mechanism distinct from chronic neurotoxicity after Ca^<2+> influx"Neurosci.Res.. 63. 377-387 (2001)

[Publications] Kanki, H. et al.: "Activation of inositol 1, 4, 5-trisphosphate receptor is essential for the opening of mouse TRP5 channels"Mol.Pharm.. 60. 989-998 (2001)

赤池昭紀京都大学, 薬学研究科, 教授 (80135558)