薬物依存に関係する新しいタンパクの生理機能の解明

本年度は、依存性薬物メタンフェタミン(METH)の投与によりマウス脳の側坐核において発現が有意に増加する因子として同定された新規機能分子'shati'および'piccolo'について、神経系における機能及び薬物依存に対する関与を、神経化学的、行動実験的手法をそれぞれ用い検証した。shatiに関して免疫組織染色法による解析を行ったところ、グリア細胞ではなく神経細胞に局在していることが判明し、さらに各種受容体拮抗薬を用いた薬理学的解析により、METHによるshatiの発現増加はドパミンD1及びD2受容体を介して生じることが明らかとなった。また、前年度までに報告しているshatiのドパミン再取り込み促進効果はTNF-αの放出を介し発現していることが培養細胞を用いた実験により明らかとなり、shatiのMETH依存形成に対する抑制機能の根底にある分子機序が明らかとなった。piccoloに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを作成し、脳室内投与することでpiccolo遺伝子のノックダウンを行ったところ、モリス水迷路試験において空間認知記憶の障害が認められた。また、海馬のCA1領域を用いた電気生理学的な解析においてはLTPの低下が認められた。さらに、マイクロダイアリシス法により,piccoloノックダウンマウスでは高カリウム刺激後のグルタミン酸の放出量の低下が認められた。以上の結果は、piccoloがグルタミン酸の放出制御により海馬依存的な学習・記憶に関与していることを示す結果であり、METHが惹起する空間作業記憶障害に関与している可能性が示唆された。今後はさらに、遺伝子組み換え動物を用い、行動学的、神経化学的な解析を通して、shatiやpiccoloの依存形成メカニズムへの関与を解明し、薬物依存形成機構の解明と治療薬の開発に繋げたい。

本年度は、依存性薬物メタンフェタミン(METH)の投与によりマウス脳の側坐核において発現が有意に増加する因子として同定された新規機能分子'shati'および'piccolo'について、神経系における機能及び薬物依存に対する関与を、神経化学的、行動実験的手法をそれぞれ用い検証した。shatiに関して免疫組織染色法による解析を行ったところ、グリア細胞ではなく神経細胞に局在していることが判明し、さらに各種受容体拮抗薬を用いた薬理学的解析により、METHによるshatiの発現増加はドパミンD1及びD2受容体を介して生じることが明らかとなった。また、前年度までに報告しているshatiのドパミン再取り込み促進効果はTNF-αの放出を介し発現していることが培養細胞を用いた実験により明らかとなり、shatiのMETH依存形成に対する抑制機能の根底にある分子機序が明らかとなった。piccoloに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを作成し、脳室内投与することでpiccolo遺伝子のノックダウンを行ったところ、モリス水迷路試験において空間認知記憶の障害が認められた。また、海馬のCA1領域を用いた電気生理学的な解析においてはLTPの低下が認められた。さらに、マイクロダイアリシス法により,piccoloノックダウンマウスでは高カリウム刺激後のグルタミン酸の放出量の低下が認められた。以上の結果は、piccoloがグルタミン酸の放出制御により海馬依存的な学習・記憶に関与していることを示す結果であり、METHが惹起する空間作業記憶障害に関与している可能性が示唆された。今後はさらに、遺伝子組み換え動物を用い、行動学的、神経化学的な解析を通して、shatiやpiccoloの依存形成メカニズムへの関与を解明し、薬物依存形成機構の解明と治療薬の開発に繋げたい。