Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

海馬 / 記憶 / ニューロン新生 / フラボノイド / 成体脳のニューロン新生 / 食品フラボノイド / カテキン / 神経幹細胞

近年、記憶にかかわる海馬においては、どんなに年をとっても新しくニューロンが生み出されていることが発見され、この現象が大いに注目されている。ところがこの新生ニューロン数は加齢とともに激減することも知られており、新生ニューロンを増やす諸条件の検索が望まれていた。本研究ではマウス脳梗塞モデルを用いて、その脳保護作用が確認されていたフラボノイド(カテキン)を使用して、ニューロン新生に対する効果を検証した。核酸アナログであるBrdUを成体マウス(8週令以上)に投与し分裂中の神経幹細胞をラベルした。そして、この2週間後ならびに6週間後にマウスより脳を取り出し、新しく生み出されたニューロンの数をダブルブラインド条件下で共焦点顕微鏡解析することにより、計測した。有意差検定の結果、カテキンによって、わずかではあるが、統計的に有意に新生ニューロンの数が増加することがわかった。
この効果の仕組みを探るために、カテキンが血管内皮細胞に作用していることを想定し、マウス血管内皮細胞由来培養細胞株であるbEnd3細胞を用いて、生化学的な解析を行った。この細胞が、神経栄養因子の産生を誘導するeNOS分子を発現していることをウェスタンブロッティング法で確認した。そこで、bEnd3細胞をカテキンで刺激することで、NO産生が起こるかどうかを調べた。数回の実験において、カテキン刺激によりNOの産生が高まる傾向が見られたが、その応答にはばらつきがあり、なかなか再現性のよい結果が得られなかった。仕組みの解明には、他の細胞ラインあるいはインビボの実験が必要であると思われた。本研究の結果から、詳細な応答機構は未解明ではあるが、フラボノイド類により、海馬ニューロン新生が高められ、海馬回路の機能が保持されていることが推測された。

神経幹細胞 / 学習 / GABA / 海馬 / 成体 / シータ波 / カルシウム / 画像イメージング / ニューロン新生 / 神経回路再生 / 脳梗塞 / 成体(大人) / 霊長類モデル / 記憶 / 成体脳のニューロン新生

「人間の脳の細胞数は、子供のころにピークに達した後に、年をとるとともに衰える一方である」と考えられてきた。ところが、近年、記憶にかかわる海馬においては、どんなに年をとっても新しくニューロンが生み出されていることが発見され、この現象が大いに注目されている。申請者らは、これまでに、ネスチン-GFPトランスジェニックマウスを使用することで、成体海馬の神経幹細胞(タイプ1とタイプ2)を急性脳スライス内で同定し、蛍光顕微鏡下で神経幹細胞に膜電流記録用の微小ガラスピペットを接着させる技術を開発した。本研究のポイントは、成体脳において、海馬回路網が、新生ニューロンの分化過程をどのように制御しているかについて、分子レベルで明らかにする点にあった。研究の結果、タイプ2神経幹細胞がGABA線維の入力を受けていることがわかった。そして、特に、学習記憶時などに海馬に観察されるシータ波によって、タイプ2神経幹細胞にGABA性膜電流応答が誘起されることが判明した。また、抗体電子顕微鏡観察により、GABA線維がタイプ2神経幹細胞に到達していることが示唆された。阻害薬を用いた薬理解析により、この神経刺激を仲介している分子がGABA_A受容体であることが示された。薬理的にGABA刺激を行うと、タイプ2神経幹細胞にカルシウム応答が誘起されることを顕微鏡画像イメージング解析により見出された。このGABA性刺激によりニューロンへの終末分化が促進されることが推定されたため、GABA系に作用する薬剤(作動薬と阻害薬)をマウスに投与した。この結果、GABA刺激により、タイプ2神経幹細胞からニューロンへの分化が促進されることが確かめられた。