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神経疾患
P1-25
セロトニン産生細胞RIN-14BにおけるL-DOPA誘発ドパミン合成に対する抑肝散の増強作用
今村 幸子1,田渕 雅宏1,山口 琢児1,五十嵐 康1,加瀬 義夫1,蛯原 功介2,石田 康2
株式会社 ツムラ 製品戦略本部 ツムラ研究所1,宮崎大学 医学部 精神医学教室2

【目的】抑肝散はパーキンソン病やレビー小体病などで認められる認知症の行動及び心理症状(BPSD)を改善する。これらの疾患では脳内ドパミン(DA)量の低下が知られており、DA神経系が著しく障害されるとセロトニン(5-HT)神経細胞が芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼによるL-3,4-dihydroxyphenylalanine(L-DOPA)からのDA合成を代替する可能性が報告されている。そこで、5-HT産生細胞におけるL-DOPAからのDA合成に対する抑肝散の増強作用を検討した。【方法】L-DOPA、L-DOPA+抑肝散およびL-DOPA+エンタカポン(カテコール-O-メチルトランスフェラーゼ(COMT:DA分解酵素)阻害薬)のDA合成に対する作用はRIN-14B細胞(ラット膵臓癌由来5-HT産生細胞)を用いて検討した。DAおよびその代謝物の濃度は各被験薬を培養液に添加した後HPLC-ECDにより測定した。また、COMT活性に対する抑肝散構成生薬の作用は、in vitro酵素測定系を用いて評価した。【結果】RIN-14B細胞のコントロール(L-DOPA非添加)条件下では5-HTだけが検出されDAは検出されなかった。しかし、L-DOPA添加によってDAが合成され、その合成量は抑肝散の併用により有意に増加した。一方、DAのCOMT代謝物である3-メトキシチラミン(3-MT)はコントロール条件下では全く検出されずL-DOPAの添加により検出された。この3-MT検出量は抑肝散の併用により有意に減少した。COMT阻害薬であるエンタカポンの併用によっても同様の挙動が確認された。次に、抑肝散構成生薬のCOMT活性に対する作用を調べたところ、釣藤鈎に強い阻害作用が認められた。【結論】以上の結果から、抑肝散は5-HT産生細胞においてL-DOPAからのDA合成を増強することが明らかになり、その作用にはCOMT阻害作用が関与していること、構成生薬としては釣藤鈎(またはその成分)が関与している可能性が推察された。
P1-26
覚せい剤誘発常同行動に対するアグマチンの抑制効果:視床下部ヒスタミン含量変化との関連
北中 純一1,北中 順惠1,田中 康一2,F. Scott Hall3,George R. Uhl3,渡部 要4,久保 仁志4,高橋 仁4,西山 信好2,竹村 基彦1
兵庫医大・薬理1,兵庫医療大・薬・薬理2,NIDA-IRP, Baltimore, MD, USA3,室町機械(株)4

【目的】覚せい剤(METH)により陽性症状、退薬時に陰性症状が発現することが知られている。陽性症状は幻覚、妄想や過運動、現実的(あるいは非現実的)刺激に対する過剰反応ならびに常同行動が知られる。常同行動は、自傷や他者を傷つけるなど反社会的行動に繋がり、治療が必要である。マウスに高用量(10 mg/kg)のMETHを単回投与すると常同行動が発現する。常同行動発現様式はヒトの場合に類似しており、常同行動を示すマウスは覚せい剤精神病あるいは妄想型統合失調症のモデル動物と考えられている。本研究では、常同行動発現パターンを制御する神経系を調べる目的でマウスに対してアグマチンを前投与したのちMETH投与して、視床下部ヒスタミン含量と常同行動発現パターンとの関連を調べた。【方法】実験は兵庫医科大学動物実験委員会の審査を経て実施承認を受けた。ICR系雄性マウス(10-12週齢、日本エスエルシー)を一週間以上研究施設で飼育した後実験に供した。常同行動の評価(反復かぎ行動、かみ行動、首振り、旋回を常同行動)、運動量測定(室町機械製Animex Auto MK-110)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)はすべて既報に従って実施した。全ての実験においてマウスは一度のみ測定機器に暴露した。アグマチン前投与は30分とし、METH投与後1時間の行動を観察した。ヒスタミンと代謝物(tele-メチルヒスタミン)含量はHPLCで定量した。【成績】(1)10 mg/kgのMETHを投与後1時間以内で認められたマウスの常同行動パターンは、噛み行動が優勢(82.1%)だった。(2)METH投与50分後のマウス視床下部ではヒスタミン含量は有意に増加し、30 mg/kgのアグマチンを腹腔内に前投与した場合METHによるヒスタミン含量増加はさらに有意に増加した。代謝物はMETHのみで増加傾向(有意ではない)だった。(3)アグマチン単独では視床下部ヒスタミン(および代謝物)含量に変化はなかった。【結論】METHによる常同かみ行動のアグマチンによる発生頻度制御には、脳ヒスタミン神経系が関与している可能性を示唆する。
P1-27
炎症性サイトカインTNFによるアストロサイト由来エリスロポエチン発現の抑制
青山 峰芳1,長屋 嘉顕1,2,田村 哲也1,3,垣田 博樹1,2,加藤 晋1,2,飛田 秀樹4,浅井 清文1
名古屋市大院・医・分子神経生物学1,名古屋市大院・医・新生児小児医学2,名古屋市大院・医・麻酔危機管理医学3,名古屋市大院・医・脳神経生理学4

Interest in erythropoietin(EPO)as a neuroprotective mediator has grown since it was found that systemically administered EPO is protective in several animal models of disease. However, given that the blood-brain barrier limits EPO entry into the brain, alternative approaches that induce endogenous EPO production in the brain may be more effective clinically and associated with fewer untoward side effects. Astrocytes are the main source of EPO in the central nervous system. In the present study we investigated the effect of the inflammatory cytokine tumor necrosis factor(TNF)on hypoxia-induced upregulation of EPO in rat brain. Hypoxia significantly increased EPO mRNA expression in the brain and kidney, and this increase was suppressed by TNF in vivo. In cultured astrocytes exposed to hypoxic conditions for 6 and 12 h, TNF concentration-dependently suppressed the hypoxia-induced increase in EPO mRNA expression. TNF inhibition of hypoxia-induced EPO expression was mediated primarily by hypoxia-inducible factor(HIF)-2α rather than HIF-1α. The effects of TNF in reducing hypoxia-induced upregulation of EPO mRNA expression likely involve destabilization of HIF-2α, which is regulated by the nuclear factor(NF)-κB signaling pathway. TNF treatment attenuated the protective effects of astrocytes on neurons under hypoxic conditions via EPO signaling. Stabilization of HIF-2α may contribute to maintaining the neuroprotective effects of EPO even under hypoxic conditions with an inflammatory response.
P1-28
NPAS4によるcortical spreading depressionの伝播領域の同定
吉田 慶多朗,徐 明,三村 將,高田 則雄,田中 謙二
慶応大学・医・精神神経

Cortical spreading depression(CSD)is defined as a slowly propagated wave of depolarization followed by suppression of brain activity in the mammalian brain. Although the CSD has mostly studied in the cerebral cortex, the CSD is known to propagate into the other brain structures, such as the striatum, claustrum and amygdala. Whereas the CSD never propagate into some brain structures, such as the hippocampus. The present experiments were performed to clarify the brain regions that the CSD propagates. For this purpose, NPAS4, a product of an immediate early genes(IEGs), was used as a marker of neuronal activation. We stained the NPAS4 mRNA with ISH in 30 minutes after the topically cortical application of 1M KCl. In the whole brain, NPA4 mRNA expression was significantly increased at the ipsilateral hemisphere compared with the contralateral side. In addition, a boundary of NPAS4 mRNA expression was sharply appeared between the cortex and the hippocampus. Furthermore, to investigate the relationship between propagation of CSD and NPAS4 mRNA expression, we recorded LFP from boundary regions of NPAS4 mRNA expression by 16-site silicon probe. In all layer of visual cortex, DC potentials were appeared after 1 M KCl application. However, in postsubiculum, DC potentials was not observed. Regions of NPAS4 mRNA expression were consistent with regions that DC potentials of CSD appeared. NPAS4 mRNA expression was consistent with the electrophysiological characteristic of CSD. Our results suggest that NPAS4 could be used as surrogate marker for CSD, and propagated regions of CSD were revealed with NPAS4 mRNA expression.
P1-29
α-synuclein過剰発現細胞では脂質過酸化ストレス下でタンパク分解系が活性化する
永井 雅代1,直井 信2,大澤 俊彦2,丸山 和佳子1
国立長寿医療研究センター・加齢健康脳科学研究部1,愛知学院大学・心身科学部・健康栄養学科2

Lewy body disease(LBD)はLewy小体の蓄積という病理学的特徴を持つ神経変性疾患である。LBDではLewy小体を構成するα-synuclein(αS)の変性が神経細胞毒性をもたらす。正常神経細胞では、変性αSはubiquitin-proteasome system(UPS)系あるいはautophagy-lysosome system(LAS)などの異常タンパク分解系による分解、あるいは凝集体を形成することで神経細胞死を抑制すると考えられている。我々はこれまでに、神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて神経細胞膜に豊富に含まれる多価不飽和脂肪酸Docosahexaenoic acid(22:6n-3、DHA)による酸化ストレス細胞死モデルを構築した。今回我々は、αSを導入したSH-SY5Y細胞(Syn-SH細胞)を用い、DHA添加による酸化ストレス細胞死モデルにおけるUPSおよびALSの役割を検討した。その結果αSの発現増加細胞ではDHA添加によりリン酸化αS、過酸化脂質修飾αS、ポリユビキチン化タンパクが不溶性画分で増加していた。Syn-SH細胞のin situにおけるproteasome活性はDHA添加により低下した。Syn-SH細胞のAutophagosomeとLysosomeを細胞内蛍光マーカーにより観察したところ、Syn-SH細胞のAutophagosomeとLysosomeはstarvation下でαS非導入細胞に比べて増加しており、さらにDHA添加によりLysosomeの顕著な増加が認められた。これらの結果は、αSの過剰発現細胞においては脂質酸化ストレスにより生成された異常タンパク、特に過酸化脂質修飾αSの分解系と不溶化を亢進させることにより、細胞を毒性をもつ異常タンパクから保護していることを示唆している。
P1-30
ALSモデルマウスにおけるセロトニン1Aアゴニストによる神経保護効果の検討
中野 剛志1,鳥越 菜央2,村上 真樹3,宮崎 育子3,浅沼 幹人3,北村 佳久1,2,4,千堂 年昭2,4
岡山大学薬学部臨床薬剤学1,岡山大学大学院医歯薬学総合研究科臨床薬剤学2,岡山大学大学院医歯薬学総合研究科神経情報学3,岡山大学病院薬剤部4

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、上位と下位両方の運動神経変性による進行性の筋肉の萎縮および麻痺を呈する疾患である。これまでの研究により、ALSの病態にはグルタミン酸興奮毒性、酸化ストレス、炎症などの関与が報告されているが、運動神経変性の詳細なメカニズムは未だ不明である。また、アストロサイトはグルタミン酸トランスポーターを発現し、細胞外グルタミン酸の取り込みにより神経毒性を防ぐのみならず、抗酸化機構において重要な働きを担う。これまでに我々は、パーキンソン病モデルにおいてセロトニン1A(5-HT1A)アゴニストである8-OH-DPATがアストロサイトの増殖および抗酸化機構賦活により、ドパミン神経保護効果を発揮することを明らかにした。そこで今回、ALSモデルマウスを用いて、8-OH-DPATによる運動機能への影響および脊髄運動神経保護効果について検討した。ALSモデルマウス(G93A変異SOD1トランスジェニックマウス)および野生型マウスのそれぞれ10週齢の時点より8-OH-DPAT(0.1 mg/kg/day)の腹腔内投与を開始し、3週間あるいは6週間連日投与を行った。行動薬理学的試験では、投与開始6週後の開脚反射において8-OH-DPAT投与により症状が有意に改善し、ロタロッドテストおよび懸垂試験における運動機能障害の改善の傾向がみられた。また、投与3週および6週後の頸髄・胸髄・腰髄それぞれの切片を用いてニッスル染色を行った結果、8-OH-DPAT投与3週後のマウスにおいて、頸髄・腰髄の前角における運動神経細胞数の低下が有意に抑制され、特に頸髄においては保護効果が顕著であった。投与6週後のマウスでは、頸髄において前角の運動神経細胞数の低下が有意に抑制され、腰髄前角においても抑制の傾向がみられた。以上の結果より、8-OH-DPAT投与によりALSモデルマウス脊髄前角における運動神経変性を抑制できることが明らかになった。現在、アストロサイトの動態および抗酸化因子の関与について検討している。
P1-31
Ndrg2の欠損は脳虚血後の神経障害を悪化させる
宝田 美佳1,吉川 陽文2,服部 剛志1,北尾 康子1,堀 修1
金沢大学医薬保健研究域医学系神経分子標的学1,金沢大学医薬保健研究域医学系脳神経外科2

N-myc downstream-regulated gene 2(Ndrg2)is a member of recently identified differentiation-related genes, and up-regulated in response to various stresses. We previously reported that Ndrg2 is involved in the regulation of astroglial activation after brain injury. Astrocyte is a component of the blood-brain barrier(BBB), but its function and regulation mechanism remain elusive. This study was aimed at investigating the possible functional role of Ndrg2 in the maintenance of BBB integrity and ischemic tissue damage using permanent middle cerebral artery occlusion(MCAO)model. Immunohistochemical analysis showed increased Ndrg2 expression at the peri-infarct region in the ipsilateral cortex compared to contralateral cortex after MCAO. Ndrg2 expression was observed in S100β positive astrocyte, but not in NeuN positive neuron, Iba1 positive microglia, or CD31 positive endothelial cells. In order to evaluate the role of Ndrg2, MCAO was performed in Ndrg2 knockout(KO)mice. Ndrg2 KO mice displayed enhanced extravasation of serum proteins such as fibrinogen and immunoglobulin G at the ischemic core and the regions surrounding blood vessels in ipsilateral cortex after MCAO compared to wild-type(WT)mice. Moreover, infarct volume was larger in Ndrg2 KO mice than WT mice at 2 weeks after MCAO. These results suggest that Ndrg2 expressed in astrocytes could play an important role in the maintenance of the BBB permeability and hypoxic brain damage after ischemic brain injury.
P1-32
有棘赤血球舞踏病の症状修飾因子解析―異なる背景遺伝子を用いた有棘赤血球舞踏病モデルマウス表現型解析―
崎元 仁志,中村 雅之,永田 青海,佐野 輝
鹿児島大学大学院医歯学総合研究科精神機能病学分野

有棘赤血球舞踏病(Chorea-acanthocytosis;ChAc)はHuntington病類似の舞踏運動と末梢血有棘赤血球症が成人期に発症する稀な常染色体劣性遺伝性神経変性疾患である。神経病理学的には線条体に神経細胞の変性脱落を認め、頭部MRIでも尾状核頭部に強い萎縮が認められる。不随意運動としては口腔周囲のジストニア、ジスキネジアが強く、多くの患者で自咬症を認め、その他の臨床症状として強迫性障害や統合失調症類似の幻覚妄想状態など多彩な精神症状を呈する。我々は、ChAc3家系4症例の家系を対象とした遺伝子連鎖解析を行い、ポジショナルクローニング法によりVPS13A遺伝子上のエクソン60と61を欠失するEhime-欠失変異を同定し、同変異をジーンターゲティングの手法を用いてマウスに導入し、ChAcモデルマウスを作成した。背景遺伝子がC57BL/6と129/s6のハイブリッド系統では表現型を呈するまで約80週を要し、症状にも顕著な個体差が見られた。人でも同様に同一家系内でも発症年齢や症状は様々で、表現型に差異が認められており、その原因として、背景遺伝子による症状修飾の影響が考えられる。今回、我々はこのChAcモデルマウスに戻し交配を行い、C57BL/6、129/S6、DBA、Balb/c、FVBの5系統を作成した。これらのマウスに対して、赤血球脆弱試験と体重測定を行ったところ、129/S6、FVB、C57BL/6においてChAcモデルマウスに有意に赤血球溶血傾向を認め、FVB、129S6、DBAは週齢に相関して有意な低体重を認めた。経過中体重差を生じた系統に対し、Open field、Rotarod、Blancd beam、Prepulse inhibition(PPI)などの解析を行ったところ、若齢の時点で129/s6では協調運動の異常が出現していると考えられ、一方でFVBでは筋力低下と考えられる結果が見られたが、DBAでは明らかな有意差は確認されなかった。また老齢の時点では、129/s6はPPIで有意に抑制が効かず、FVBでは多動傾向を示すなどstrain毎に表現型の差異が見られた。これらよりマウス系統の背景遺伝子中にChAcの症状修飾因子が存在する事が示唆された。
P1-33
競泳選手BDNF遺伝子Val66Met多型分布の特徴
浅井 泰詞1,阿部 太輔1,土居 裕和1,西谷 正太1,和田 匡史2,高橋 雄介3,松本 高明2,篠原 一之1
長崎大学大学院医歯薬学総合研究科1,国士舘大学2,中央大学3

【背景】スポーツ選手の競技力向上を目指すためには、身体的能力、技術的能力、そして心理的能力の向上が重要である。しかしながら、スポーツ選手の運動能力に影響を及ぼす生物学的基盤については未解明な点が多い。先行研究において、BDNF遺伝子Val66Met多型のヘテロ接合体保有者は、ホモ接合体保有者と比べ、小脳・補足運動野の灰白質体積が大きいとの報告がある。
【目的】本研究では、運動学習や運動制御に影響を及ぼす可能性のあるBDNF遺伝子多型の分布を、スポーツ選手と一般健常人との関係を検討することで、スポーツ競技成績に影響を与える神経学的基盤の解明を検討した。
【方法】被験者は、男女競泳選手92名、および健常成人87名であった。分析では、BDNF Val66Met多型を解析し、分布を群間比較した。本研究は、長崎大学倫理委員会の承認を経て、研究参加者本人から実験について十分な説明を行い、被験者の利益・不利益や分析データの匿名性の保持を説明し、書面によるインフォームドコンセントを得た上で実施した。
【結果】群間差が有意傾向となり、BDNFのヘテロ接合体が多く、ホモ接合体が少ない傾向にあった。
【結論】BDNFのヘテロ接合体保有者は、ホモ接合体保有者に比べ、小脳・補足運動野の灰白質体積が大きいことから、競泳選手は運動制御や運動学習に秀でている可能性が考えられ、これがスポーツの成績に影響を与える可能性が示唆された。