グルタミン酸の興奮毒性に拮抗する内因性アミノ酸の存在様式と機能的役割

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1.目的 大脳皮質で主要な興奮性伝達物質候補であるグルタミン酸は脳虚血などの病的状態においては神経毒として作用し、神経細胞の壊死を起こすことが知られている。さらにこの作用はN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体の賦活によりCa^<2+>の過剰流入を引き起こすことによって生じると推定されている。最近、トリプトファン代謝産物であるキヌレン酸が脊髄においてNMDA受容体に作用しグルタミン酸に拮抗することが報告された。キヌレン酸は内因性物質であるから脳内でグルタミン酸の興奮毒性に拮抗し神経細胞死の抑制等、重要な機能的役割を担っていることが想定される。本研究では、このような内因性物質の存在様式と機能的役割を明らかにするため、グルタミン酸、キヌレン酸及びその類似アミノ酸が大脳皮質にどの程度存在するのかを明らかにしようとした。2.方法 麻酔したネコの大脳皮質視覚野にプッシュプルカニュラを設置し、人工脳脊髄液で視覚野を潅流し回収した潅流液を高速液体クロマトグラフィにて測定した。次に、光刺激を与えた場合、あるいは外側膝状体を電気刺激した場合、各種アミノ酸の濃度が変化するかどうかも解析した。さらに、潅流液をCa^<2+>フリ-とした場合この変化が生じなくなるかどうかを観察した。3.結果 回収した潅流液より17種のアミノ酸の濃度を測定できた。このうち外側膝状体電気刺激によって有意に増加したものは、グルタミン酸、アスパラギン酸及びガンマアミノ酪酸(GABA)のみであった。但し、アスパラギン酸の増加は変動が大きく光刺激の場合は必ずしも有意ではなかった。また、これらの増大Ca^<2+>依存性であることが判明した。4.結論 ネコ大脳皮質視覚野でグルタミン酸が興奮性伝達物質らしいことが示された。キヌレン酸等は計測できず今後の課題として残った。