2010 Fiscal Year Annual Research Report
中脳ドーパミン系の投射様式とパーキンソン病の発症に関与する神経基盤の解明
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22500307
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
松田 和郎 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (80444446)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安原 治 滋賀医科大学, 医学部, 客員教授 (80239772)
古田 貴寛 京都大学, 医学研究科, 助教 (60314184)
藤山 文乃 京都大学, 医学研究科, 准教授 (20244022)
園村 貴弘 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 助教 (40347092)
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| Keywords | パーキンソン病 / 大脳基底核 / ドーパミン / 黒質 / 淡蒼球 / 視床下核 / 直接路 / 間接路 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、実験形態学的な基礎研究において、黒質線条体路、中脳皮質辺縁路、および関連する基底核回路の軸索投射様式を単一細胞の解像度で再構成し、機能的入出力構造の定量的解析によってパーキンソン病の発症に関与する神経基盤についての基礎的知見を得ることである。黒質線条体路においては、単一のドーパミン細胞の軸索は線条体以外にほとんど投射せず、線条体のみに広範囲かつ高密度に分布していることが分かった。また、μオピイオド受容体との二重染色により、多少の指向性はあるものの、単一ドーパミン細胞の軸索は線条体のストリオソーム(パッチ)とマトリックスのコンパートメントに同時に送られることも明らかにされた。このことは、パーキンソン病における黒質ドーパミン細胞の脆弱性と予備力という二面性が説明される。すなわち、パーキンソン病ではドーパミン細胞の7割以上が脱落して初めて発症し、残存するドーパミン細胞においてもなおドーパミンの前駆体(L-dopa)が有効であることが知られているが、この原因として単一のドーパミン細胞の有する広範囲かつ高密度な軸索投射により線条体に何重にも軸索が重なりあっていることが予備力を実現していると考えられた。また、本研究では、線条体から淡蒼球内節、黒質網様帯、淡青外節に投射する経路の解析を行った。この結果、ストリオソームのみならずマトリックスにも直接路(淡蒼球内節/黒質網様帯への投射)と間接路(主として淡蒼球外節への投射)投射細胞が存在することが判明した。また、ストリオソームにおける線条体黒質路細胞だけが、黒質緻密帯に主として出力し、一定量の側副路を淡蒼球、黒質網様帯に出力することも明らかになった。
また、臨床研究では、パーキンソン病患者における大脳基底核(視床下核)に対する深部脳刺激術の中長期成績を検討した結果、術直後の症状改善は中長期においても維持されており、評価方法としてはSchwab&Englandの評価スケールが有効であることが見出された。
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