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生後

21

および

77

日のいずれの剖検においても, 脳重量を測定した。全ての動物はエーテ ル麻酔下で腹大動脈切断による放血致死により安楽死させた。

尿中コチニン濃度測定

尿中のコチニン濃度を測定するために分娩後

19

日(生後

19

日)に母動物および子動物 から新鮮尿サンプルを採取した。解析は

,

母動物およびその子動物の両方からサンプルを採 取できた各群

5

例を対象とした。

10 μL

の尿サンプルを

cotinine direct ELISA kit (Calbiotech Inc., Spring Valley, CA, USA)を用いて反応させ,

マイクロプレートリーダーSynergy™ HT

(Bio-Tek Instruments Inc., Winooski, VT, USA)を用いて 450 nm

の波長で吸光度を測定した。

ホルモン測定

全ての母動物および各群

8

例の雄子動物(各腹

1

匹の雄)について生後

21

および

77

日 にエーテル麻酔下で開腹し

,

腹大動脈から血液を採取した。遠心分離(

1,600 × g, 10

分)に より, 血清試料を採取し, thyroid-stimulating hormone (TSH), triiodothyronine (T3

)および thyroxine (T

4

)を DPC IMMULYZE (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., Deerfield, IL, USA)を用

いて化学発光酵素免疫測定法(CLEIA法, chemiluminescent enzyme immunoassay method)に より測定した。

免疫組織化学的解析およびアポトーシスの検索

生後

21

日および

77

日の各ステージ各群

10

または

12

匹の雄子動物(各腹

1

または

2

匹 の雄)の脳をブアン液に固定した。大脳の

Bregma

の後方約-3.0 mm(生後

21

日)および

3.5 mm

(生後

77

日)の

1

カ所で冠状割面を作製してパラフィン包埋し, 3 μm厚の連続切片を 作製した。

抗ウサギ

Dcx

抗体

(doublecortin, rabbit IgG, 1:1000, Abcam),

抗ウサギ

Tbr2

抗体

(T box

60

brain 2, rabbit IgG, 1:500, Abcam),

抗マウス

GFAP

抗体

(glial fibrillary acidic protein, clone GA5, mouse IgG1, 1:200, Millipore Corporation),

抗ウサギ

TUC4

抗体 (Dihydropyrimidinase like 3,

rabbit IgG, 1:1000, Millipore Corporation, Temecula),

抗マウス

Reelin

抗体(clone G10, mouse

IgG1, 1:1,000; Novus Biologicals, Inc.),

抗マウス

NeuN

抗体(neuron-specific nuclear protein,

clone A60, mouse IgG1, 1:100, Millipore Corporation, Temecula

,

抗マウス

GAD67

抗体

glutamic acid decarboxylase 67, clone 1G10.2, mouse IgG2a, 1:50, Millipore Corporation

)およ び抗マウス

proliferating cell nuclear antigen

抗体(

PCNA, clone PC10, mouse IgG2a, 1:200, Dako

) と一晩(

4

℃)反応させ

, 3,3’-diaminobenzidine/H

2

O

2発色を用いて

ABC

法(

Vector Laboratories

Inc.)による免疫染色を行った。なお, Tbr2

についてはクエン酸緩衝液(10 mM, pH 6.0)を

用いたオートクレーブ処理(121 ◦C, 15分)により抗原の賦活化処理を行った。

生後

21

日の子動物について抗ウサギ

Dcx

抗体と抗ウサギ

Tbr2

抗体

,

抗ウサギ

Dcx

抗体 と抗ウサギ

TUC4

抗体および抗ウサギ

NAChRα7

抗体

(nicotinic acetylcholine receptor alpha 7;

rabbit IgG, 1:200; Abcam)

と抗マウス

NeuN

抗体による二重染色を実施した。なお

, NAChRα7

はクエン酸緩衝液(

10 mM, pH 6.0

)を用いたマイクロウェーブ処理(

90 ◦C, 20

分)により 抗原の賦活化処理を行った。

Tbr2, TUC4

および

NAChRα7

3,3’-diaminobenzidine/H

2

O

2発色 を用いて

ABC

法(Elite ABC kit, Vector Laboratories Inc.)により, Dcxおよび

NeuN

はVector Red

Alkaline Phosphate Substrate Kit I (Vector Laboratories)の発色で ABC

法(ABC-AP kit, Vector

Laboratories Inc.

)により行った。

海馬歯状回の

SGZ

におけるアポトーシスの評価については

, TUNEL

法(

Apop Tag

®

in situ apoptosis detection kit, Millipore Corporation

)による検出を行った。

標本はヘマトキシリンにより対比染色を施した。

顆粒細胞の系譜である

Dcx, TUC4, Tbr2

および

GFAP

陽性細胞数, TUNEL陽性アポトーシ ス細胞数ならびに増殖細胞の指標である

PCNA

陽性細胞数については

SGZ

における陽性細 胞数の検索を行った (Fig. 1-2)。

成熟後の顆粒細胞の検索については顆粒細胞層における陽性細胞数の検索を行った。

61

GABA

性介在ニューロンに発現する分子の

Reelin

および成熟ニューロンの指標である

NeuN

および

GAD67

については, 海馬歯状回門における陽性細胞数の検索を行った。

NAChRα7

はニコチンの標的となることが報告されている(73)。したがって, SGZにお

けるニューロン前駆細胞に対するコリン性の刺激の影響を検討するために, NAChRα7陽性 かつ

NeuN

陰性の細胞の検索を行った。顆粒細胞層における

NeuN

陽性細胞は

postmitotic

の 顆粒細胞を示しており

, SGZ

における

NeuN

陰性細胞はニューロン前駆細胞を示している

44

)。細胞数の計測は両側の海馬について

100

倍の倍率で行った。

これらの解析は

,

同じ個体(各ステージ各群

10-12

匹の雄子動物

,

各腹

1

または

2

匹の雄)

の標本を用いて実施した。

Real-time RT-PCR

解析

生後

21

日の剖検で得られた雄子動物(各群

6

例)の海馬歯状回をメタカン固定液で固定 した(

4 ◦C, 8

時間)(

71

)後

,

海馬を摘出し

, −80 ◦C

でエタノール中に保存した。

Table 4-2

に示した遺伝子について

,

海馬組織中の

mRNA

発現の定量解析を実施した。Chrna7および

Chrnb2はニコチン性アセチルコリン受容体のサブタイプをコードする遺伝子, Dcxおよび

Dpysl3はニューロンの分化ステージ指標分子をコードする遺伝子, Pcnaは細胞増殖指標分

子をコードする遺伝子, Relnは

Reelin

をコードする遺伝子である。

海馬組織から

RNeasy Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)

を用いて

total RNA

を抽出した。

得られた

2

μ

g total RNA

について

cDNA

を合成した。

PCR

反応は

SYBR

®

Green PCR Master

Mix (Applied Biosystems Inc., Foster City, CA, USA)

を用い

, Prism 7000 Sequence Detection

System (Applied Biosystems Inc.)

にて, 製造元のプロトコールに従って実施した。用いたプラ イマー(Table 4-2)は, Primer Express software (Version 3.0; Applied Biosystems Japan Ltd.)を用 いて設計した。各遺伝子の

mRNA

発現量は対照群での発現値に対する相対値として求め, 内 因性コントロールとして

beta actin (Actb) gene

の検量線を求め, 2ΔΔCT

method

(48)にて算出 した。

62