放射線による脳皮質発達障害の分子機構:神経細胞遊走障害とCR細胞特定遺伝子の関連

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医療放射線あるいは環境放射線によるヒト胎内被ばく問題になるのは精神遅滞や脳の発達障害である。その原因のひとつは胎児の脳は放射線に最も感受性が高い器官であり、脳皮質の発生過程の神経細胞死と神経細胞の遊走障害と考えられる。しかし、神経細胞の遊走障害の分子機構、特に神経細胞遊走障害と脳皮質層状構造の形成と神経細胞遊走の役割を果たしているCajal-Retzius細胞の関連についてはまだ解明されてない。本研究はmGluR2遺伝子のプロモーターにGFP発現遺伝子を組み込んでいたトランスジェニックマウスを用いて、放射線による大脳皮質形成障害、神経細胞遊走異常に関して免疫組織化学的な検索を行った。妊娠13日のマウスに1.5GyのX線を照射し、神経細胞の遊走を調べるため、妊娠15日にプロモデオキシウリジン(BrdU)30mg/kgを母体に腹腔内投与した。照射6時間後及び生後2日、8週に胎仔の大脳を採取し、固定後、脳の横断切片を作成した。HE染色あるいは抗BrdU、抗midkineと抗CR50抗体を用いた免疫組織化学染色により脳皮質層状構造、異なるタイプの神経細胞の配列及びBrdU標識神経細胞遊走・分布を観察した。放射線照射した脳では異常な大脳皮質層が形成され、多くの標識細胞は皮質原基の下部に滞留していた。大脳皮質I層にあるCR50陽性Cajal-Retzius細胞は明らかに減少していた。これらのCajal-Retzius細胞は神経細胞遊走の際、scaffoldingの役割を果たすことから、Cajal-Retzius細胞の欠如が神経細胞遊走障害の原因の一つと考えられる。