虚血によるグリア細胞機能の変化に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580792
• Research Institution: Hyogo College of Medicine
• Principal Investigator: 山本 悟史 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (60220464)
• Keywords: グリア細胞 / アストロサイト / 脳虚血 / パッチクランプ / 膜電流 / グルタミン酸 / グルタミン酸受容体

Research Abstract

目的:中枢神経細胞は虚血に対して極めて脆弱であることが知られているが,虚血に抵抗性があると言われているグリア細胞の虚血時における機能変化に関してはあまり調べられていない。そこで,虚血中におけるグリア細胞の電気特性や化学受容性の変化を調べる目的で研究を行なった。本年度は虚血負荷による化学受容性の変化について実験を行なった。
方法:新生ウイスターラット大脳皮質よりグリア細胞(アストロサイト)を分離・培養したものを標本として,以下の実験を行なった。(1)培養グリア細胞を倒立顕微鏡下に置き,人工脳脊髄液で灌流する。次にパッチクランプ法を用いて単一グリア細胞の膜電位を固定した後,グルタミン酸含有液灌流時に誘起される膜電流を測定し,グルタミン酸に対する感受性を調べる。(2)細胞外液を虚血液(無酸素・無グルコース液または代謝阻害剤・無グルコース液)にした条件で,(1)と同様の実験を行い,グルタミン酸受容体感受性の虚血負荷による変化を観察する。
結果:培養アストロサイトを-60mVに膜電位固定後,グルタミン酸含有液を灌流投与すると内向き電流が発生した。このグルタミン酸誘起電流はNMDA受容体およびnon-NMDA受容体の阻害薬でその50%が抑制されたことより,グルタミン酸誘起電流にはイオンチャネル型グルタミン酸受容体によるものだけでなく,グルタミン酸トランスポーターによる電流も含まれていることが示唆された。虚血液負荷直後にグルタミン酸誘起電流を観察したところ,負荷前と比べて有意な差は見られなかった。長期虚血負荷による影響に関しては,長時間の持続的記録が困難であったことから観察できなかった。以上の実験結果より、虚血初期においてはアストロサイトのグルタミン酸受容体の感受性は変化しないことが示唆された。しかし長期的影響に関しては不明なことより,さらに実験を続ける必要がある。

Research Products

• [Publications] Ohta, S., Yamamoto, S.他: "Stearic acid facilitates hippocampal neurotransmission by enhancing nicotinic ACh receptor responses via a PKC pathway."Brain Research. 119. 83-89 (2003)
• [Publications] Saitoh, M., Yamamoto, S.他: "Arachidonic acid peroxides induce apoptotic Neuro-2A cell death in association with intracellular Ca^<2+> rise and mitochondrial damage independently of caspase-3 activation."Brain Research. 991. 187-194 (2003)
• [Publications] Miyamoto, H., Yamamoto, S.他: "2-pyrrolidinone induces a long-lasting facilitation of hippocampal synaptic transmission by enhancing alpha7 ACh receptor responses via a PKC pathway."Brain Research Molecular Brain Research. 117. 91-96 (2003)
• [Publications] Matsumoto, S., Ymamamoto, S.他: "Pipecolic acid induces apoptosis in neuronal cells."Brain Research. 980. 179-184 (2003)
• [Publications] Maruo, K., Yamamoto, S.他: "Tunicamycin inhibits NMDA and AMPA receptor responses independently of N-glycosylation."Brain Research. 977. 294-297 (2003)