MPTPをマウスの腹腔内に繰り返し注射すると、ドーパミン作動性ニューロンの変性と神経炎症として示されるパーキンソン病の脳病理が生じる。
脳内に入ると、メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン(MPTP)は酸化されて神経毒性の高い化合物1-メチル-4-フェニルピリジニウム(MPP+)となり、ドーパミン作動性ニューロンに選択的に取り込まれる。
ニューロン内部では、MPP+がミトコンドリア機能を破壊し、酸化ストレスを引き起こし、最終的にニューロンを死に至らしめる。
MPTP反復注射の効果は、尾状被蓋におけるチロシン水酸化酵素(TH)レベルの測定によって組織学的に検証することができる(図1A)。
並行して、活性化ミクログリアのマーカーであるIba-1と活性化アストロサイトのマーカーであるGFAPが上昇し、神経炎症を示している(図1B、C)。
図1:尾状被蓋に対するMPTP反復腹腔内注射の影響。 野生型マウスにMPTPを5日間繰り返し注射し、チロシン水酸化酵素(TH、
A)、Iba-1
(B)、GFAP
(C)免疫反応性(IR)領域を解析した。
対照として、車両で処理した野生型同腹子を用いた。
対応のないt検定(A、
B)およびMann-Whitney U検定
(C); mean + SEM; n = 8 per group; *p<0.05, ***p<0.001。
MPP+はドーパミン・トランスポーターによって尾状核のドーパミン作動性終末に取り込まれ、最初に損傷を与えるが、黒質のドーパミン作動性細胞体節は無傷のままである。
後者は、繰り返しMPTPを投与したマウスの黒質におけるTHとIba-1のレベルが変化していないことを示す結果(図2A, B)により確認され、神経細胞の損傷がないことを示す一方、GFAPレベルは上昇しており、進行中の炎症プロセスを示している(図2C)。
図2:黒質に対するMPTP反復腹腔内注射の影響。 野生型マウスにMPTPを5日間反復注射し、線条体のチロシン水酸化酵素(TH、
A)、Iba-1
(B)、GFAP
(C).
対照として、車両で処理した野生型同腹子を用いた。
対応のないt検定;平均+SEM;各群n=8;*p<0.05。
MPTP反復投与による脳の病態の評価は、生化学的手法を用いてさらに評価することができる。我々の結果は、MPTPの反復腹腔内注射がパーキンソン病を正確にモデル化することを示している。
マウスの脳で観察されたプロセスとその結果生じた病理は、典型的なパーキンソン病の病理に酷似している。
従って、今回発表された反復MPTPモデルは、この疾患のメカニズムを理解し、薬剤候補を試験するための貴重なツールである。
このin vivoモデルと並行して、一次皮質または海馬ニューロンをMPP+で処理するin vitroMPP+モデルも確立されており、試験化合物の評価に使用する準備が整っています。MPTP試験を開始するには、今すぐお問い合わせください!