Kameo, Satomi

Kartamihardja, A.Adhipatria P.

Koyama, Hiroshi

Nakajima, Takahito

Tsushima, Yoshito

English

Institutional Repositories DataBase (IRDB)

Distribution and Clearance of Retained Gadolinium in the Brain of a Mouse Model

Gunma University Academic Information Repository

４．神経炎症により神経細胞特異的NSEプロモーター活性が神経細胞からグリア細胞へと可逆的に変化する澤田 悠輔，今野 歩，長岡 潤平井 宏和（群馬大院・医・脳神経再生医学）Neuron-specific enolase(NSE)は神経細胞で特異的に発現している解糖系酵素である.そのため,NSE遺伝子上流1.8 kbは神経細胞へ遺伝子導入する際のプロモーターとして知られている.NSEプロモーター制御下でGreen Fluo-rescent Protein(GFP)を発現するアデノ随伴ウイルス血清型9型 (AAV9)ベクターをマウス小脳に,ハミルトンシリンジを用いて直接投与して1週間後に観察したところ,本来予想された神経細胞ではなく,グリア細胞の一種であるバーグマングリア優位にGFPを発現している領域を見出した.この領域はシリンジで穿刺した針跡に沿って存在していた.針跡周囲は機械的損傷を受けており,マイクログリアの密度も増加していたことから,組織損傷で惹起された炎症によりNSEプロモーター活性が神経細胞からグリア細胞へと変化した可能性が考えられた.こうした現象と炎症との関連性を調べるためにLipopolysaccharideを投与し炎症を促進させたところ,バーグマングリア優位なGFP発現領域は大幅に拡大した.一方で,炎症が治まるAAV9ベクター投与3週間後では,マイクログリア密度の減少と一致して,バーグマングリア優位な領域は消失し,神経細胞優位な領域へと置換されていたことから,炎症の消失に伴い,NSEプロモーター活性がグリア細胞から神経細胞へと復帰したと考えられた.また,グルコースを除去した培地でグリオーマ細胞を培養すると,NSE産生が増強したことから,障害環境下ではグリア細胞内で解糖系が活性化していることが分かった.本研究により,組織損傷を受けると,解糖系酵素がグリア細胞で活性化される一方で,神経細胞で不活化され,グリア細胞で産生された乳酸が,障害を受けた神経細胞を保護するためのエネルギー源として供給されるという病態生理学的機構の存在が明らかになった.５．Distribution and Clearance of Retained Gadolinium in the Brain of a Mouse Model A.Adhipatria P.Kartamihardja??,Takahito Nakajima?,Satomi Kameo?,Hiroshi Koyama?and Yoshito Tsushima??（１ Department of Diagnostic Radiology and Nuclear Medicine,Gunma Univer-sity Graduate School of Medicine）（２ Department of Public Health,Gunma University Graduate School of Medi-cine）(３ GIAR Research Program for Diagnostic and Molecular Imaging）（４ Department of Nuclear Medicine and Molecular Imaging,Universitas Padja-jaran,Indonesia）【Background and Aim】 Gadolinium-based contrast agents(GBCAs)are particularly useful for detecting aggres-sive or metastatic brain tumors and vascular lesions.However,recent studies demonstrated that the use of linear GBCAs in patients is associated with hyperintense dentate nucleus and globus palidus on T1-weighted MRI.Therefore,we investigated the distribution and clearance of retained gadolinium(Gd)in various parts of the brain after intravenously administering a Gd-based contrast agent(GBCA)in normal and renal failure mouse models.【Methods】 Two difer-ent mouse models:normal(n＝12)and renal failure(n＝2)were used.Clinical GBCAs(Gd-DTPA-BMA,5 mmol/kg or Gd-DOTA,5 mmol/kg)were intravenously administered five times per week for 4 weeks.Both groups were divided into two subgroups based on the time-point for sample colection:3 days(3d)and 45 days(45d)after the last injection.Normal saline(5 mL/kg)was intravenously administered to mice of the control groups in the same manner.Samples of the folowing parts of the mouse brain were obtained on dissection:olfactory bulb,cerebral cortex,hippocampus,thalamus,midbrain,cerebelum,pons and medula.???Gd concentrations in each sample were quantified using induc-tively coupled plasma mass spectrometry.【Results】 The olfactory bulb had the highest Gd concentration in both Gd-DTPA-BMA and Gd-DOTA groups.Gd retention was higher in the Gd-DTPA-BMA group than in the Gd-DOTA group(p＜0.01).In the Gd-DTPA-BMA group,Gd reten-tion in the 3d subgroups of normal and renal failure models were similar(p＝0.4).At 45d,Gd in the Gd-DTPA-BMA group was not eliminated from the renal failure model(p＝0.1),while that in the Gd-DOTA group was eliminated from both the normal and renal failure mouse models(p＜0.01).【Conclusions】 Gd distributions in the brain for both― ―245groups were similar,regardless of the renal function and GBCA type. The Gd concentration was highest in the olfactory bulb of both groups.In the Gd-DOTA group,Gd was eliminated from the brain in both mouse models,while in the Gd-DTPA-BMA group,Gd clearance was limited.６．プレーリーハタネズミのつがい形成に関する脳領域における外傷性ストレスの影響新井 亜紀，三井 真一（群馬大院・保・リハビリテーション学）心的外傷後ストレス障害(PTSD)は外傷体験に起因する精神障害のひとつであり,その薬物治療における第一選択肢はセロトニン再取り込み阻害剤 (SSRI)である.成人の男女間の密接な関係性は物理的及び心理的健康にとって重要である.以前の研究では,ベトナム戦争を経験した退役軍人の多くがPTSDの症状を呈し,パートナーとの別離,離婚の傾向が高くなるという報告がある.我々は以前にこのような状況を再現するための動物モデルを報告した.一夫一婦制の齧歯類であるプレーリーハタネズミは,拘束ストレス,強制水泳,エーテル麻酔から構成されるsingle pro-longed stress(SPS)によってつがい形成が阻害された.阻害されたつがい形成はSSRIであるパロキセチンの投与によって復元された.また,我々はプレーリーハタネズミのつがい形成において重要な役割を担っているオキシトシン (OXT)およびバソプレシン(AVP)を免疫組織化学的に分析した.オスのプレーリーハタネズミにSPS処置を行った日を0日目とし,翌日から10日間パロキセチン (0.5 mg/kg)を1日2回経口投与した.この期間中,7日目に被験ハタネズミはメスハタネズミと同居を開始し,このメスをパートナーとした.10日目には被験ハタネズミのパートナー嗜好性を検証するためにPartner preference testを行い,テスト後はパートナーと別ケージで飼育した.14日目に被験ハタネズミに10分間パートナーを提示し社会的刺激を与え,その90分後に大脳を摘出した.OXTまたはAVPとcFosを免疫組織化学的に二重に染色し,視索上核 (SON) と室傍核(PVN)で測定した.OXTとcFosのSONにおける二重陽性細胞の数がSPS処置群で有意に増加した.しかし,パロキセチンの投与の有無に関しては細胞数に有意な差は認められなかった.AVPとcFosの二重陽性細胞数についてはSONとPVNのいずれにおいても有意な差は認められなかった.cFosの免疫染色性に関しては現在いくつかの脳領域で詳細な分析が行われており,総会において提示される.７．Motopsin/PRSS12とSez-6遺伝子はそれぞれPC12細胞における神経突起を促進させる茂原 美穂，三井 真一（群馬大院・保・リハビリテーション学）Motopsinはヒトやマウスの海馬や大脳皮質等に局在するセリンプロテアーゼで,その遺伝子欠損は重篤な知的障害を引き起こすことが知られている.Motopsin欠損マウスの海馬神経細胞において,長期増強に伴うシナプス新生が抑制されることやCREBのリン酸化が減少すること等が報告されている.Motopsinは神経細胞に局在する膜貫通型蛋白質seizure related gene(sez)-6と相互作用することが知られている.Sez-6欠損マウスの大脳皮質錐体ニューロンでは短縮化した樹状突起の著しい増加やシナプス密度の減少が報告されている.これらのことから,motopsinやsez-6は神経回路の形成に重要な役割を果たしていると考えられている.本研究では,sez-6およびmotopsinが神経突起発達における働きを明らかにするため,薬剤 (doxycycline,以後dox)により発現を誘導できるtet-ofシステムを用い,PC12細胞の形態解析を行った.Dox非添加時にsez-6とGFPを発現し,dox添加時には発現抑制されるように,pTRE/sez-6ベクターをデザイン・作製した.エレクトロポレーション法によってテトラサイクリン制御性トランス活性化因子を発現しているPC12細胞をpTRE/sez-6およびpTRE/motopsinで形質転換した.得られたPC12細胞株PC12/sez-6とPC12/motopsinのそれぞれのクローンを解析した.いずれもdox添加後約4日で目的遺伝子の発現が抑制されたが,dox添加培地よりdoxを除去しても目的遺伝子の発現誘導は見られなかった.そこで,増殖培地中で予め目的遺伝子の発現を誘導あるいは抑制した後,神経成長因子を含む分化培地に移して48時間後に形態観察を行った.その結果,sez-6発現下では,発現抑制下と比較して神経突起の数,全長,分岐数が増大していた.しかし,突起 1本あたりの長さに差はなかったため,神経突起と分岐の数が増えていると考えられる.Motopsin発現下では,神経突起の数,全長,分岐数にくわえて突起1本辺りの長さも増大していた.今回の結果はいずれも先行研究と矛盾するものではないが,表現系の違いから両者による神経突起伸長促進は別の機構が働いている可能性が示唆された.８．唾液分泌に重要な細胞膜タンパク質AQP5，NKCC1，およびTMEM16Aの絶食による発現量の変化谷口 明慧??，黒川 潤?，本間 実?向後 寛?， 向後 晶子?，須佐 岳人??横尾 聡?， 松崎 利行?（１ 群馬大院・医・生体構造学）（２ 群馬大院・医・顎口腔科学）【背景と目的】 アクアポリン5(AQP5)は唾液腺腺房細胞― ―246第63回北関東医学会総会

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