てんかんにおける中枢神経興奮系・抑制系リモデリングの解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670681
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health
• Principal Investigator: 由比 友顕 産業医科大学, 医学部, 助手 (60330982)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上野 晋 産業医科大学, 医学部, 講師 (00279324) ; 笛田 由紀子 産業医科大学, 産業保健学部, 助手 (10132482)
• Keywords: EIマウス / GABA_A受容体 / アフリカツメガエル卵母細胞 / 遺伝子発現 / messengerRNA / 新皮質スライス

Research Abstract

目的:てんかんは中枢神経系の興奮性/抑制性シナプス伝達のバランス変化が原因だがこれと関連した神経細胞機能蛋白の変動は不明である。我々はてんかんモデルであるElマウスでのGABA_A受容体の変化を解析した。
方法:(1)Elマウスおよび対照群としてのddYマウス(5および18週齢)の新皮質よりmessengerRNA (mRNA)を調製した。(2)アフリカツメガエル卵母細胞に1個あたり50ngの割合でmRNAを注入し、発現した機能蛋白の特性を二電極膜電位固定法により解析した。(3)GABA_A受容体(α_1、β_2、γ_2subunit)のmRNA発現量を、northern blotting法により定量した。(4)マウス新皮質スライスを作成し、誘発電位へのGABA_A受容体遮断薬の影響を検討した。
結果:(1)5週齢のマウスではddY、El間での差は認めなかった。以下の差は18週齢群のみ認めた。(2)ddYマウス由来のmRNAを発現した卵母細胞では、3mM GABA刺激(189±42nA)、500μM kainate刺激(184±15nA)ともに同レベルの反応が見られた。一方、Elマウスでは、kainate刺激での誘導電流は238±12nAとddYと同レベルだが、GABA刺激電流は64n±9nAとddYの約30%に著しく減少した。(3)新皮質GABA_A受容体のmRNA発現量は、α_1subunitのみElマウスがddYマウスの75%に減少していた。(4)新皮質スライスからの電位記録では、ddYマウスでbicucnlline(1μM)、picrotoxin(20μM)による誘発電位振幅増加がみられたが、Elマウスでは消失していた。
考察:18週齢のElマウスでは新皮質のGABA_A受容体α_1subunitの転写およびGABA_A受容体機能が低下しており、新皮質におけるGABA_A受容体機能の減弱とてんかん原性との関連が示唆された。

Research Products

• [Publications] T.YUHI, S.UENO, Y.FUETA, N.YANAGIHARA, T.TSUJI: "Reduction of functional GABA_A receptor expression in the neocortex of EI mice"Society for neuroscience 32nd annual meeting : Neuroscience 2002 program. 11-11 (2002)
• [Publications] S.Ueno, T.Yuhi, Fueta, S.Tsuji, N.Yanagihara: "Change in GABA_A receptor function in the neocortex of EI mice"Neuroscience research. (In press).