アドレナリン受容体を介したアストロサイトの突起形態制御機構の解明

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アストロサイトは中枢神経系のグリア細胞の１種であり、複数の突起を使って神経細胞や血管と連絡し、中枢神経機能を制御している。これまで、生理的・病態的なアストロサイトの突起形態変化が、中枢神経機能変化に密接に関与すると考えられてきたが、突起形態制御機構は未だ不明な点が多い。本研究では、中枢神経系の主要な神経伝達物質「ノルアドレナリン」のアドレナリン受容体（AR）を介した突起形態制御機構の解明を目的とした。これまで本研究では、初代培養アストロサイトにおいてβ-AR活性化が突起形成を誘導する一方、α2-AR活性化は抑制するという新たな知見を得た。本年度はこのin vitroでの知見を生体内のアストロサイトで検討するために、幼若ラットや成熟マウスの脳急性スライス標本および生体に薬物を処置後、GFAP（アストロサイトマーカー）免疫染色により海馬のアストロサイトの形態評価を行った。その結果、ラット由来の脳急性スライス標本にβ-AR作動薬を処置すると、90分間という短時間で、GFAP染色強度の増加や、個々のアストロサイトの突起の長さ、数、複雑性の増加が認められた。また、成熟マウスに臨床量のα2-AR作動薬を腹腔内投与すると、3-24時間後には、GFAP染色強度の減少、個々のアストロサイトの突起の長さ、分岐数、複雑性の減少が認められた。これらの結果は、生体内アストロサイトにおいて、β-ARおよびα2-ARが突起形態や細胞活性を双方向性に制御している可能性を示唆している。今後は免疫染色強度に影響されない方法を用いてアストロサイトの突起形態を評価する必要があるが、ノルアドレナリンとその受容体は、生理的・病態的なアストロサイトの突起形態変化やそれに伴う中枢神経機能変化に密接に関与しているかもしれない。