脳内アセチルコリンおよび条件行動に及ぼすメチル水銀の影響

脳内アセチルコリンおよび条件行動に及ぼすメチル

水銀の影響

著者

村尾 光治

雑誌名

鹿児島大学医学雑誌

巻

48

号

2

ページ

41-49

発行年

1996

URL

http://doi.org/10.11501/3120576

の

脳内アセチルコリンおよび条件行動に及ぼすメチル水銀の影響

村 尾 光 治 鹿児応大乍 l片}:部荒 flj{';:成J<i~ ( Lif : ~l，illl 健 jゴ文段1 Ir.1 伝水俣病総{~研究センター 鹿児応大''/";1'え'f:まf .f.

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-鹿児島大学医学雑 誌 第48巻 第2号41~49頁 ギ成 8 年 8 月 Med J Kagoshima Univ， Vo.418， No.2， 41~49 ， August， 1996

脳内アセチルコリンおよび条件行動に及ぼすメチル水銀の影響

村 尾 光 治 鹿児島大学医学部 薬 理学講座 (主任 福田健夫教授) [:lil立水俣病総合研究センター (原稿受付日 平成8年4月1Fn

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Conditioned Avoidance Behavior i

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Rats and Mice

KojiMURAO

Department of Pharmacology(Director: Prof. Takeo Fukuda， M.D.， Ph.D.)

Faculty of Medicine， Kagoshima University， Kagoshima 890， ]apan

National Institute for Minamata Disease， Hama 4058-]8， Minamata 867， ]apan

Abstract

Effects of methylmercuric chloride(MMC) on thebrain acetylcholine(ACh) lcvelsand operant behavior wcre

investigated in ratsand mice.Acquisition ofT-maze or shuttle box aviodance behaviors was significantly suppresscd in micc，

after daily administration of MMC (6mg/kg/day p.o.) for scvcn days. ACh levels in the hippocampus was dccrcascd in mice

cven 3 hours after single oral dose of MMC (6mg/kg). After 3 days ofthe treatment with MMC (6mg/kg p.O.， 6successive

days). ACh levelsin allregionstested (cerebral cortex， cerebel1um.hippocampus. corpus striatum，

diencephalon-mcsencephalon and pons medul1a)wcre significantly decreased in mice.Jn vitrostudy， ACh releasefrom hippocampal slice of

MMC lrcatcd(6mg/kg p.o.) mice was significantly enhanced by high potassium stimulation

Inrats， daily oral administration ofMMC (5mg/kg) for10successivedays produced significant dccrcasc of ACh levelsin 5 rcgionswithout pons medulla， and suppressed the retrievalinconditioned avoidance behavior (Sidman type). In vivo microdialysisstudy， ACh relcasc from ratscorpus striatumwas significantly enhanced by MMC (10'M) contained perfusate. From thcsc rcsults， it isconcluded 1hatoraladminis1ration of MMC decreascd brainACh levelsand suppressed

conditioncd avoidancc bchavior in ratsand micc

Key Words: methylmercury， acetylcholine(ACh). operant behavior， methylmercury intoxication.

緒 白 木俣病はアセトアルデヒド製造から副生したメチル水 銀 (MMC) が工場排水として不知火海に出されて水質 を汚染し，食物連鎖から魚介類を経て人体に蓄積したた めに発症した特異な中毒疾患である.水俣病の原因物質 である M M Cの毒性は主として中枢神経系にみられ現 在まで多くの報告がなされている.最初に有機水銀中毒 の臨床的特徴を示した Hunteril_{は，求心性視野狭窄，} 難聴，構音障害，歩行障害，振戦，日常諸動作の拙劣な ど知覚障害，運動失調，軽度の精神障害などを報告して いる.また徳臣晴比古2)は 水俣病の臨床症状の特徴を 軽度の精神症状のほか仮面様顔貌，特有な言語障害，歩 行失調，書字障害など共同運動障害，振戦，企図振戦， コレア・アテトーシス様運動などの錐体外路症状および 小脳症状，求心性視野狭窄，難聴および自律神経症状と している.一方，動物実験の結果から Morganti3_)や Salvaterra川は，メチル水銀によりマウスの運動量が低 下すること，また佐野憲_5)や Hrdina6)は，生体内ア ミンやその関連酵素の変動を検討し人や実験動物で神

[ 43 ) た. 2) T 迷路型条件回避学習に及ぼす MMCの影響を Fig.2に示した.正常群は， 10 試行中の lE 反応が 7 ~ 8セッションで80%以ヒを示したが， MMC投与群は正 反応が8セッションを通じて 40%以 Fであった. 60 Fig. 1 Effectsof MMC on acquisition ofconditioncd avoidancebehaviorCShuttle box) inmice. MMC (6mg/kg/day p.o.) was givcn7 successive days. Conditioned avoidanccbchaviorwas bcgan 7 days afterlast doseofM MC. One session consists of 30 trials and performedeveryolherday.0: conlrol (n=6)，e:MMC(n=6)， *・p<O.05 2.ラットの行動実験 1 ) シ ド マ ン 型 条件 同 避 学 宵 へ の MMC の 影 響 を Fig.3に 示 し た . こ の テ ス ト は ， ス キ ナ ー ボックスを 用い80%以 kの 同 避 反 応 を 獲 得 し た ラ ッ ト に MMC5 4 z sesslOns 脳内アセチルコリンおよび条件行動に及ぼすメチル水銀の影響 100 60 40 100 n u n u n u n v n a p h u a M Y 司 ζ ( ま ) g g u u c 喜 一 O ﹀ ︽

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( ま ) S E a s a 帥由﹂ H U U ﹄ ﹂ 0 υ 6.脳 微 小 透 析 法 に よ る ラット 線 条 体 か ら の tnVIVO ACh遊離実験 5

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のラット線条体に脳同定装置を用いてガイドカニュー レをあらかじめ埋めこみ，子術1週間後￨口

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復をまって脳 微小透析

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プロープ (CMA/10，膜長4mm) を挿入し た.フィゾスチグミン(104M) を 含 む 正 常 Ringer液 で瀧流した時の ACh世を測定した後， 101_{MMMC 添} 加Ringer液 あ る い は 高 カ リ ウ ム Ringer液 (51m M a ， 100m M K ， 23m M Ca.. 155.6m M Cl)で1 分間 1!lIの流速で、30分 間 瀧 流 し た 瀧 流 液 中 の ACh~ を也公化学倹

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持を装備した尚速液体クロマトグラフイー で測〉とした.また， MMC (5 mg/kg/day) を1rp]経 11投与したラット (n=2 )についても101_{Mフイゾス} チ グ ミ ン を 合 む l正'1;¥'Ringer 液 でj産 流 後 高 カ リ ウ ム

民ingeri慌で ìr~ 流し ACh 遊離を検討した.

5. マウス海馬からの川 vitroACh遊離実験 ACh遊離実耳東は， 5 [)~のマウスに MMC6 mg/kgを 1 Ilj]投与後1，3および24時間経過したマウス海馬スラ イスを川い， Krebs-Ringerリン酸緩衝液I-jl(こ 37"Cで 1 時 間 振 滋 後

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イ1各 ' 側 ず つ を 低 カ リ ウ ム 緩 衝 液 (Kニ4.5mM) あ る い は 高 カ リ ウ ム 緩 衝 液 巾 (Kニ50m M)に20分間 j乏 し ， 組 織 か ら 遊 離 さ れ て く る ACh量を￨山j処置海馬スライスrjlの 残 存 ACh量 の 差 か ら測定した.また， MMCの細胞膜への貞接作用を調べ るために MMC10'トM を緩衝液ぺ中1のi正正常マウスカか、らえ たj海h毎弘t上l削t}川l ;主した (n=5 ト). 7 .統計処理 数制は、|汀~J11n:土標準民主で、ぶした.また有意差検定は Studenlの t検定をIfjいた.T 迷 路 削 条 件 同 避 学 習 の 実験では Mann-WhitneyのU検定を

m

し、た. 1['和した後10μlを屯気化学検出器を備えた高速液体ク ロマトグラフイー(ピーエーエス)で測定した. 、V1J.X:8千1'-8 J] 後7fi flから隔 114正に5セッションを

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った.試行IF.

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ll] を25秒間とし， 5秒間の条件刺激(汗刺激)の後 5秒 1111 の無条件刺激(可欠刺激)として 2m Aの11'(~ift '，[1流を 床 グ リ ッ ド を 介 し て 通 電 し た 託 公 刺 激

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逃避以l必があ ればその時点で刺激は中￨卜した.T 迷路}盟条1'

1

二川j壁学 宵は，1群7

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じのマウスについて，1 1110試行を

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、しl セッションとした.MMC (6mg/kgX7 1.1)投'j終

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後7H日から連r19セ ッ シ ョ ン を 行 っ た.l' 迷路)~~!弘 置は，スタートボックス，ランニングエリアおよびJdi のゴールエリアの3部分から構成されている.この実験 に用いたマウスはF備実験で T 迷 路 別 装 i町 1--を301111ど らせ，左右のゴールエリアへの定行JiI(11が80%以上偏っ ている(右走行性あるいは在定行性)マウスのみを選抜 して実験にもちいた11 実験では T 迷 路 の ゴ ー ル を 予 備実験の走行性とは反対側に設定した.このスケジュー ルでは，スタートボックスにマウスを人れるとほぼ

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時 に条件刺激として音刺激を5秒間与え，この聞にマウス があらかじめ定められたゴールに移動しなければ，その 後無条件刺激として 2m Aのほ流電流を， 20秒 間J-kグ リッドを通じてうえた. MMC 投与ラットでの行動実験として，シドマン程~!の 条件回避装置 (アステック)および

8H

向性放射状迷路 装情(宰町機械.日TA-2)をHjいた.スキナーボック スを用いたシドマン型の条件[I1J避スケシ‘ユールは1試1J' を30秒とし，条件刺激として背刺激と光刺激を[i'JI時に5 秒間号え，この間にラットがレバーを押さなければ，無 条件刺激として 4m Aの 直 流 電 流 が 最 高5秒 間 負 街 さ れるように設定し l群6匹のラットを使用した. 8}j向 性放射状迷路学習は，食餌制限下(無制限摂食量の80%) のラットが8方向の選択肢を訪れ効率よく 8個のペレッ 卜餌を全てとる行動を装賓のk部に設世した CCD カメ ラとビデオトレーサーを用いて観察記録し，ラ ットの行 動軌跡および選択肢への進人￨口l数を計測した.空間認知 の学習獲得基準はラットがペレットの存在する未選択肢 に入り餌を摂取した場合を正選択とし， 10分間に正選択 が

7

以上とした. 8方向性放射状迷路学習は.， MMC ( 5 mg/kg/day)を5回 (5例)，

7

同(10例 ) お よ び

9

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投与した

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群で実施した. 第25J -第48巻 ヰ斗附 雑 ，"1.・ f' 医 経生化学的な変化や行動変化が起こることを報告してい る.MMCのそのような神経毒性の作用機序はいまだ明 確ではないがこれらの報告から脳内での神経伝達系に障 害が起こるものと推測される.事実 MMCにより脳内 の神経伝達物質の量的あるいは動態に異常が生じている との報告もある79 特に，実験動物の行動にたいして中 枢神経系のうちコリン作動神経が深く関与していること が報告されている.アセチルコリン (ACh) は重要な 神経伝達物質の 一つであり，コリン作動神経の異常が脳 機能の障害を引き起こすのかもしれない.脳内コリン作 動神経系の変化と動物の学習行動の変化に焦点をあてた 研究が行われている.Kobayashiら10は， ACh合 成 醇 素阻害剤をj甘いて間接的に MMCの ACh合 成 能 低 下 作用を報訂している. そこで本論文では，MMCにより生じる実験動物の行 動変化がコリン作動神経に関連しているのかを検索する 目的で，マウス ・ラットを用いて MMCに よ る 学 習 行 動の変化を観察しながら，脳内 ACh含量を経時的に測 定するとともに， ACh放，''''への影響について検討した. 実験方法 ゐ 乙 ぃ r

一 ，

1.使用動物 実験には体積 22~24g の 6 週令 F3 AL F3/cA 系雌件マウ ス (f:I本クレア)および体重 210~240g の 8週令Wistar 系雄性ラット(日本クレア)を用いた.動物は室温23:t 2 'C，湿度55:t10%および12時間明暗サイクルの環境下 で飼育し，1週間予備飼育した後それぞれの実験に使用 した.固形飼料 (CE-2 : lJ本クレア)および水は自由 に摂取させた.

2

.

使用薬物 本研究では一部の実験を除き中毒量として塩化メチル 水銀 (MMC ，東京化成五業)の総量が25~50mg/kg に なるように投与した.具 体 的 に は MMC をマウス用に 0.6mg/ml， ラット用に 5mg/ml と な る よ う に 蒸 留 水 に溶かして調整し，それぞ、れマウスには

6

mg/kg/day を7日間，ラットには5mg/kg/dayを5~10日間経1I 投与した.その他脳内 ACh量実験， ACh遊 離 実 験 で はマウス ・ラットにそれぞれ6mg/kg， "5 mg/kg を l 回だけ投与した. 大 島

J

巳 鹿 ( 42 ) 1.マウスの行動実験 1 )シャ トルボックス111条件川避 学 習 押 得 に 及 ぼ す MMCの影響を Fig.lに示した.MMC投与 (6 mg/kg X 7 11)マウスでは，正常マウスに比べ条件刺激呈示後 の体の動きが鈍く )yJi5時間が延長している印象があった. 1)~ 5セッションで、は正常群は 80%以上の同避反応習得 をぶしたが， MMC投')・群は 50~60% の同避反応習得し かIljめさず有意な低下がみられた.しかし，これらのマ ウスでも通勤J#J車による逃避反応抑制

l

は認められなかっ 20 実験結果 sesslons Fig.2Effccts ofMMC on acquisilion ofcondilioned avoidanccbehavior (T-maze) in mice MMC (6mg/kg/day p.o.)was given7 successive days.Conditioned avoidancebehaviorwas began 7 days afterlasl doseofMMC. Onc scssion consists of

10 lrialsand performed 9 successi ve days.0:con lrol (n一7).e: MMC (n=7)，

*

:

p<0.05.

。

4. ACh測定法 AChの測定は 1群 6匹のマウスおよび1群 5匹のラッ トで、行った。マイクロウェーブ (室町機械)の照射(マ ウス ;3 kw

1

.

2秒，ラット 4kw

1

.

4秒) 後 ， 脳 を 大脳皮質，小脳，線条体，海馬，巾脳+問脳および橋+ 延髄の6部位について行った.0.2N過 塩 素 酸 お よ び エ チルホモコリン(内部標準)を加え，ホモジナイズ後， 遠心分離 (10.000gX 20分 ) し ， 上 清 を 炭 酸 カ リ ウ ム で

3

.

行動実験 マウスの行動実験は シャトルボックス型条件回避学 習装置(アステック)およびT迷 路 型 条 件 回 避 学 習 装 置11)を使用した.シャトルボックス型条件回避学習は， l群6匹のマウスについて 1t:l30試行を行u、1セッショ ンとした.実験は MMC(6 mg/kgX 7日)投与終了

( .15

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CONTROL 9days 16days 2days

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図 図 園 脳 内アセチルコリ ン お よ び 条 件 行 動に及 ぼ す メ チ ル 水 銀 の 影 響

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︿ 、I^J&8年8J1 かし，この 12f J 11 には運動 JÚ~坤による通勤|時芹は認めら れなかった. 2) 8)j 向性放射状迷路乍判への MMC の r;f~粋は， M M C投 与 終 了 後 1週間で， 5 m g/kg 5 1111 投Ij-ラット では正常ラットとほとんど変わらず影響がみられなかっ た.

7

同 お よ び

9

1[1]投I止群ではlト:選択数が投Ij_1J数のj円 加に伴いしだし1に減少したが いずれも統

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にイj¥むな 差は見られなかった. 第2 ~J-~i}48巻 z十 110L、 雑 r!.-. f -l災

m g/kg/dayを10Li I日j述I!経 1I投 与し，その影 響 を 観 察 した.Fig.3にぶすように， M M C投Iチ5[jtiから条件 ￨吋避反応保持の低下がみられ，投子終

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後 211 1 j (1211 l i)からは条件逃避反応をぶさないラットが現れた. し • a....oldance叫 口問問ponSE!rate ， 、 、4 ・ιー 大 占 る L巳 前 色 " " 口 、 h ' ι J A 川 ・ 1 ﹁ E_{目 、} 100 { 唱 、 $ 2 5 8 c m 噌 言 。 ﹀ 咽 古 山 c o -宝刀 c o u 80 60 20

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Fig.5 Effects of rcpeated dose of MMC on ACh contentsinvarious rcgions of thcmouse brain

ACh contentsinvarious regions of thc mouse brain werc detcrmincd after 2， 9 and 16days of MMC (6mg/kg/day， p.O.， 7days) lreatment(n-6).Abbreviation: seelegendof Fig. 4.

*

:

p<0.05.

PON

3. 脳内 ACh含 量 1 )マウスの脳内 ACh，lh:: M M C 6 m g/kgを 1[111続 r 1投与後の脳内各部{立における 3，24時間後の AChil;~ の経時変化を Fig.4に示した. 3， 2μ4時 間

f

後走でで、はj海毎.fJj:}. において AChのイ有f立な{低正ドがみられた. M M C 6 m gl kgを 111 1 [PJ

7

1 J間経 1I投Ij_後 の 脳 内 各 i}l)

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，:における 2， 9， 161Jの ACh 泣は， Fig.5にノJ'すように投

5

終

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後9H日では大脳皮質， ì毎日0 ，同月前 +tjJ )jì~ ，橋+延髄 で有意なf11ドがみられ，

I

司16H tlではそれらの傾向は訴 しく，測定部位全部で有意な低下がみられた. 2 )ラットの脳内 AChitl~

.

M M C 5 m g/kg/dayを10 II間経 1I投 与したラットの脳内 ACh量 は 投 与 終

f

後 10

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で Fig.6に ぷ す よ う に 橋 + 延 髄 を 除 く 脳 内 各 部 位 (daysl

Fig.3 Effccts of MMC on mcmory of conditioncd avoidancc bchavior (Sidman type) in rats.

Aftcr acquisition of conditioned avoidance bchavior，

MMC (5mg/kg/day， p.o.)was givcn 10succcssivc days. Mcmory of opcrant bchavior was tcsted pre

-and 1 st・to26th・dayof MMC trcatmcnt(n=6).

*

p<0.05 (vs prc). 26 19 12 Pre 40 CONTROL

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Fig. 6 Effects ofrepealed dose of MMC on ACh contentsinvariousregionsoftherat brain

MMC (5mg/kg/day， p.o.) was given 10successive days. Ten days afterlastdosc， ACh contents of various regions ofthe rat brain were delermined (n=5). Abbreviation:seelegend of Fig..

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Fig.4 Effects of singledosc ofMMC on ACh contentsinvariousregionsoflhe mouse brain

ACh contentsinvarious regions ofthemouse brainwcrc detcrmincd after 3 and 24 hours ofMMC (6mg/kg p.o.) administralion(n-，，6). COR: cerebralcortcx， CER: cerebellum， HIP: hippocampus， STR: corpus slriatum， DIE:

diencephalon and mesencephalon， PON: pons and mcdulla，

*

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( 46) 鹿 児 島 入 学 医 学 雑 誌 第48巻 第255 ‘f瓜t8 1ド8)) において正常群に比べ有意に低下していた. 4.マウス海馬からの ACh遊離実験 M M C 6 mg/kg/day 1 rl]]経 1J投 う 後 1， 3お よ び24 時間後海馬スライスを!日し、て fZカリウム (50mM)刺激 による AChの遊離帯を検討したところ Fig.7にポ すように 1~l 経 II 投与では， 1時間後に海馬スライスか ら有意な ACh放出増加がみられた. ヴj， 7 11間投う では， Fig.8に示すように 9， 1611flで 正 常 群 よ り 有 意な増加がみられ，有機水銀中毒の進行とともに神経細 胞膜においては放出能が高まっていることが観察された. Fig.9 に示すように 10'~10RM の M M C をinvitroで l町接マウス海，

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1

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スライスに作用させた時の ACh遊 離 量 は， 10"M以上で、有意な増大が起こることが認められた. 5.ラット線条体からの invivoACh遊離実験 )]品微小透析 j去を川いラット線条体における ACh遊 離 に及ぼす M M Cの 影 響 を 観 察 し た . 正 常 ラ ッ ト 線 条 体

からの ACh遊 離 量 は 正 常 Ringer液で 7.5::!::0.8pmol/

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L!であった.この前は高カリウム Ringer?夜濯流で、 44.0土9.6pmo1l10/11に

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した. M M Cの 線 条 体 ACh 放出への影響を I~{ 接観察するため 101_{M M M C 添 加} Ringer液で、1甚流した場合， ACh遊離の増加が認められ た (4.4→23.8pmo1l10μ1).一方， M M C投与ラットで は M M C5 mg/kgを 1V口￨経 r1投与したラット線条体か らの高カリウムによる ACh遊離最は 1日後で 20.8二 12.1 pmoll10μ!と約下分に減少し その後も段階的に減 少していった. 、 ， 求h H J 、司 100 3 1C a=B 80 本 2

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q3 20 O CONTROL 1hr 3hrs 24hrs

Fig.7 ACh release by high potassium stimulation from hippocampal sliceof MMC treated mice.

ACh rcl 巴 a~eby highpota~~ium stimulation from the hippocampal sliccof MMC (6mg/kg， p.o.) treatcd mousc was investigatcd 1，3 and 24 hours aftcr thc treatmcnt (n=5).*: p<O.05.

考 察

M M Cが水俣病の原附物質であることが江 WJされて以 来， M M Cの毒性に￨刻する多くの動物実験がなされて， 神経毒性に関してもしだいにその詳細が明らかにされて きている.Bcrt山houndらは M M C4 mg/kgを6閃01け111附i刊吋{甘j投 子したマウスでは lベ↓ 11存i主主品症i_{状としてイ体本耳if~ の j減h戚t 少少〉や{後変)肢i岐支の脱} 力が発現することを報;lfしたι'¥lサ

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らはマウスにl比七較 的大員長:の M M Cを経￨ハl投'jしlド1￨け/

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度とのキ有相JI関を観察したl日 111tlj時の神経11L状 と し て は 協 100 f 、 求--J 、 ぷ 2石H t〉GOGC二、 80寸

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S J -匡ωω何qGJ J 20 O 9days 16days Fig.8 ACh relcaseby highpotassium stimulationfrorn hippocampal slice of MMC trealed mice.

M¥1C (nmg kg / day， p.o.， 7 days) was given 7

succcssive days. ACh rclcase by highpotassium

stimulationfrom hippocampal sliccofMMC treatcd mouse was investigatcdon second and 9thday of

last dose(n=5;. *:p<O.05，本*:p<O.Ol. 100 _宇 -、ミ、'トJ ‘

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問 25 O 8 7 6 _{5 (・109)} M M仁 仁oncentration

Fig.9 Effect of MMC on ACh releascfrom lhchippocampal

slicc of mousc in vitro.

Effcct of MMC (105 _{HM) contained perfusatc on}

ACh release from hippocampal silvc was invcstigatcd(n=5) 脳内アセチルコリンおよび条件行動に及:ますメチル水銀の影響 ( 47] 調運動の障害，後肢の麻埠11などのほか，料開i経のニュー ロパシー 1;や神経筋接合部の障害16.げなどの報告の他， open-fieldでの行動変化や

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発 運 動 の 減 少 な ど の 行動異常も報

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与されている.今￨円￨の研究で、はこれらの身 体的症状が発尉しないような祉の M M C をラットおよ びマウスに投与し，これまであまり報告の無い条件行動 (operant behavior)の変化を観察した. マウスを用いた条件[1:11避 学 習 背 得 実 験 で は MMC6 mg/kg/dayを7IJ閉経r1投与することによって，シャ トルボックス型条件

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避学習では投手終了後

1

1

日日から 刊得の低ドが現れはじめ 13H， 15rJ日には有意な低下が 認められた. T迷路塑でも条件同避反応習得の著明な低 ドカf認められた.またラ ットでもスキナーボックスを出 いたシドマン叩!条件 rw]避反応は， M M C 5 mg/kg/day を10日間連続経口投与することによってその保持が障害 された. しかし 8方向放射状迷路学習では MMC5mgl kg 9由￨経 LI投与によっても， 10分 間 の 正 選 択 数 に は 有 意な差が認められなかった.これらの実験から M M C は身体的中毒症状が発現しないような状態でも，ラット の放射状迷路学習以外の条件行動を著名に抑制した. M M Cによるこのような条件回避学習反応の習得や保 持の抑制についてはこれまであまり報告がない. ヒトの学習，記憶，想起には脳内の AChが最も強く 関係していることが報告されている18..19 動物実験にお いても， Bartusはサルで scopolamineによる記憶の￨埠 志 の 発 現 を 報 告 し て い る10 Mattinglyはラ ットで scopolamineに よ る 条 件 行 動 の 障 害 を 報 持 し21

Yamazakiらは scopolamineによる T迷路」正解数の減

少が physostigumineで改梓されることを観察した22 これらのことは AChが動物においても学習や記憶に重 要な役割を果たしていることをぷしている.そこで今凶 の実験ではマウスを JIJ し叶ì~ を 6 部位に分け， M M C投 与 による脳内 ACh最の変化を測定するとともに ，invitro 実験として海馬スライスからの ACh遊離およびinvivo 線条体での脳微小透析法による ACh遊離の実験を行っ た.その結果， 6 mg/kgの1[11]投与によって3時 間 後 から海馬 ACh吐の有意な低ドが認められた.また，同 量の M MCを 7r 1間連続経11投与すると 23IJ後には， 海馬を合む測定した全部の部位で ACh量の低￨ぐが観察 された. MM Cによる脳内各部位での ACh量の低下について はすでに Hrdinaら61や Kobayashiら101によって報告 され，これがM MCによる行動異常に官接に関係して いることが示唆されている71.2:l¥ そ の 機 序 に つ い て は choline取り込みの抑制2，1261や ACh遊 離 の 促 進路)ある いは A Chの合成酵素である cholineacety1 transferase 活性の抑制JIU_{I.23'などの報告がある.また海馬のAChが} 学判や記憶と官接に関係しているらしいことに関して，

Walshらは AChneuronの選択的 neurotoxinである

AF64Aを海馬に内入したラットでは条件行動が抑制さ れることを観察した汁.また Murai らも AF64Aによっ て 海 馬 ACh を 低 ド さ せ た マ ウ ス で は long-term memoryが抑制されることを報持している明.このよう にラットやマウスを閉し、た実験で海馬の AChと学習や 記 憶 が 密 接 に 関 係 す る こ と を み た 報 行 が 数 多 く 見 ら れ る2'1:12 条件行動実験のなかで 8方 luJ放 射 状 迷 路 学 官 だ けが M M Cの投号によって影響を受けなかった.Wenk らも AChの合成酵素を阻害しでも放射状迷路学習には 影響しなかったことを報伶している。1:が，それがどの様 な理由によるのかは不明で、ある.反対に AF64Aによっ て海馬と大脳皮質の AChを減少させたラットで放射状 迷路の学習を抑制したという報作もある'1 いずれにし ても.今 rpJの実験で海馬の ACh量 が M M C投 予 後 短 時間のうちに低下したことや， 1接見切片ーから M M C に よって AChの遊離が起こること さらには線条体の微 小循環による AChの放出の事実は， M M Cによる条件 行動の抑制を裏小

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ける現象であると忠われる. M M Cの ACh以外の Ii-I恒神経系への作 IIJに関しては， 少量長期投与によって小脳のノルエピネフリンの増加を 認めた報告34や，小脳のベンゾジアゼピン結合部位の増 加 を 認 め た 報 背 へ あ る い は invitroの実験で大脳皮質 からのセロトニン遊離の促進:16，や視床下部でのセロトニ ン取り込みの抑制をみた報告31などがあるが，いずれも ACh系への作別に比べるとそれほど重要とは思われな し 、 吾と〉 i ilHl 今刷の研究によって， 1)マウスおよびラッ トへの M M Cの投与によって巾杭神経とくに海馬の AChが 減 少すること， 2) M M Cに よ り 海 馬 お よ び 線 条 体 で の AChの遊離が促進されること， 3)マウスではシャト ル ボ ッ ク ス 型 お よ びT迷 路 型 条 件￨叶避反応の学習を M M Cが抑制すること， 4) ラットでは M M Cはシド マン型条件同避反応の保持の低下を起すこと，および

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)

これらの条件行動抑制作用は M M C による神経学的症 状が発現しない状態で現れること，が明らかとなった. 謝 辞 稿を終えるにあたり.丁寧なご指導と御校聞を賜った 鹿児島大学医学部薬理学教宰.の福田健夫教岐に深謝致し， 教室員各位の御協力に御礼申し kげます.さらに，本研 究を御指導・御助言いただきました同立木俣病研究セン ターの藤崎 正前基礎研究部長に感謝致します.

( 48) 鹿 児 品 大 学 医 学 雑 誌 第48巻 第2サ ‘lιTx 8 {jミ8JJ

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