神経細胞死における神経突起変性・崩壊メカニズムの解析

神经细胞死亡中神经突变性和塌陷的机制分析

• 批准号: 01J10986
• 负责人: 池上 浩司
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J10986/
• 关键词: 神経突起変性; 神経細胞死; 上頚神経節; 微小管重合阻害剤; ATP; ウォーラー変性; TLCK; 突然変マウス; ミトコンドリア

本年度の研究では,昨年度に引き続き上頚神経節(SCG)の組織片培養法を用い,神経突起変性時に見られるATPの減少に焦点を絞り,以下の新たな知見を得た.神経突起変性時のATP減少はミトコンドリア機能障害の結果ではない突起変性時に見られる突起ATPの減少を経時的に調べた結果,突起変性の初期段階であるビンブラスチン処理後6時間において既にATPの減少が始まっており,18時間後には枯渇状態に達した.驚くべきことに,処理後18時間において突起内ミトコンドリアの膜電位は保持されていた.この結果は,突起変性時のATP減少がミトコンドリア機能障害の結果ではないことを示している.突起変性時に見られるATP減少は突起先端部や細胞膜の形態的変化と相関関係にありTLCK感受性の分子機構が関与しているATP減少に並行して起こる形態的変化として,突起先端部の変性,膜のブレッビングが観察された.細胞外のNa^+濃度を低下させNa^+/K^+-ATPaseによるATPの消費を抑制すると,膜のブレッビング,突起変性の進行が有意に遅延した.また,トリプシン様プロテアーゼの阻害剤であるTLCKが突起変性を劇的に抑制するという新たな知見を得た.TLCKは膜のブレッビング,突起先端部の変性を抑制するのみならず,ATPの減少も抑制した.同様の結果は,培養下におけるウォーラー変性のモデルにおいても観察された.以上の結果は,突起先端部の変性および膜のブレッビングがATPの減少と強い相関関係にあること,更にはそれらにTLCK感受性の分子機構が関与していることを示唆している.現段階では双方の因果関係については明確な解答を得られなかったが,これはATPを直接細胞に導入することにより解決される問題であろう.TLCKに関する知見については,そのターゲットとなる酵素の同定には至らなかったものの,TLCKの特性を生かしターゲットとなる分子を同定するという,突起変性機構の研究に新たな切り口を提供した点において有意義な発見であると認識している.これらの結果を,日本神経科学学会及び北米神経科学会において発表した.また,現在,これらをまとめた論文を学術雑誌に投稿中である.

This year's study was carried out in the past year, and the tissue culture method of SCG was used in the past year. The new findings were as follows. The ATP decrease in the process of neurodegeneration was observed in the initial stage of neurodegeneration. The ATP decrease was observed in the initial stage of neurodegeneration. The ATP decrease was observed in the initial stage of neurodegeneration. The ATP decrease was observed in the initial stage of neurodegeneration. After 18 hours of treatment, the membrane potential remained unchanged. As a result, ATP decreases when the protrusion changes. As a result, functional impairment occurs. The relationship between ATP reduction and morphological change of TLCK receptor was observed. Extracellular Na^+ concentration decreases, ATP consumption is inhibited by Na^+/K^+-ATPase, membrane degradation is delayed intentionally. TLCK has been found to inhibit the activity of the membrane, and the activity of the tip of the membrane has been inhibited. The same results were observed in culture. The above results show that the variation of the tip of the protrusion and the membrane have a strong correlation with the decrease of ATP, and furthermore, the molecular mechanism of TLCK sensitivity has a strong correlation with the decrease of ATP. At present, the causal relationship between the two sides is clear, the solution is clear, the ATP is directly introduced into the cell, the problem is solved, the TLCK is related to the knowledge, the enzyme is identified, the TLCK is characterized by molecular identification, The study of salient mechanism provides new and meaningful insights. The results of this study were presented by the Japan Society of Neuroscience and the Japan Society of Neuroscience. For now, I'm writing a paper.

项目成果

池上浩司, 小池達郎: "Non-apoptotic Neurite Degeneration in Apoptotic Neuronal Death : Pivotal Role of Mitochondrial Function in Neurites"Neuroscience. 122(3). 617-626 (2003)

Koji Ikegami、Tatsuro Koike：“凋亡性神经元死亡中的非凋亡性神经突变性：线粒体功能在神经突中的关键作用”神经科学 122(3)。