脳を守る神経細胞死モードスイッチと神経新生  [in Japanese] Neuronal death mode switch and neurogenesis as in vivo neuroprotection  [in Japanese]

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Author(s)

    • 植田 弘師 UEDA Hiroshi
    • 長崎大学薬学部分子薬理学研究室 Department of Molecular Pharmacology and Neuroscience, Nagasaki University School of Pharmaceutical Sciences
    • 濱邊 和歌子 HAMABE Wakako
    • 長崎大学薬学部分子薬理学研究室 Department of Molecular Pharmacology and Neuroscience, Nagasaki University School of Pharmaceutical Sciences

Abstract

神経細胞は常にあらゆるストレスに曝されているが,我々の脳には一生生き続けるために様々な神経保護機構が備わっている.神経細胞に本来備わっているアポトーシス機構の抑制系として神経栄養因子が存在するが,これはAkt/PKB系やMAPK系などの細胞内情報伝達分子のリン酸化機構を介して神経細胞を保護する方向に機能していると考えられている.著者らはこれに加え,神経細胞間コミュニティーに働く細胞死モードスイッチによる神経保護機構を提唱している.脳虚血の場合に見られる中心部のネクローシスは進行して周辺部にアポトーシスを誘発させ,自律的に細胞死範囲の限局化に働くという仮説である.ネクローシスがATP欠乏状態に連関し,一方アポトーシスにはATPが必須であることを考慮して,高グルコース状態を培養細胞と虚血脳に適用することで顕著な細胞死の抑制と限局化を計ることができた.この他にも神経細胞から無血清ストレスを生じさせることで分泌される内在性細胞死モードスイッチ分子NDIの存在も明らかになった.もう一つの脳保護機構は神経新生/再生メカニズムである.成熟後でもストレス応答性に神経新生が起こるという事実は神経新生が脱落した神経細胞死の補充機構を担っていることを示唆している.発生期のリゾホスファチジン酸受容体が神経新生機構の制御に重要な働きを担っている可能性があることから,神経新生を外的に制御することが可能であることが明らかになった.神経新生の細胞特異性をさらに研究することで難治性の変性疾患から神経を保護する薬剤の開発も将来可能になるかも知れない.<br>

The brain has various in vivo neuroprotective mechanisms that allow it to survive for an entire lifetime. As well as neurotrophic factor-mediated inhibition of in vivo apoptotic mechanisms through various protein kinases including Akt and MAP kinase, we propose adding the neuronal death mode switch mechanism observed under the brain ischemic stress to the list of neuroprotective mechanisms. Necrosis occurs when energy or ATP levels are markedly reduced. Lowered ATP levels cause a Na<sup>+</sup>-K<sup>+</sup>-ATPase failure, leading to an osmolysis. On the other hand, sufficient ATP is required for the apoptosome activation. Under the serum-free condition, cortical neurons rapidly die in necrosis. High-glucose treatment converted the cell death mode to apoptosis through an elevation of cellular ATP levels. This treatment also rescued the cell from death due to retinal ischemic injury. These findings suggest the possibility that ischemia-induced neuronal death could be inhibited by some drugs to elevate cellular ATP levels. Neurogenesis in the adult brain is now an important topic in neuroscience. As brain injury is reported to enhance the neurogenesis, this might be also included in the ways of in vivo neuroprotection. As lysophosphatidic acid has various activities to drive neurogenesis, the neurogenesis could also be managed by other drugs to compensate for functions lost by neuronal death.<br>

Journal

  • Folia Pharmacologica Japonica

    Folia Pharmacologica Japonica 119(2), 79-88, 2002-02-01

    The Japanese Pharmacological Society

References:  49

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10008414673
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00198335
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    REV
  • ISSN
    00155691
  • NDL Article ID
    6054201
  • NDL Source Classification
    ZS51(科学技術--薬学)
  • NDL Call No.
    Z19-247
  • Data Source
    CJP  NDL  J-STAGE 
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