昔やっていたNO (nitric oxide:一酸化窒素)のこと

(NOに関する”昔の”話題については,こちらをご覧下さい)

一酸化窒素(NO)は,はじめ血管内皮細胞由来の血管拡張因子として見つかりました,その後,脳でも一風変わった神経情報伝達分子として働いていることがわかりました(1).NOは,NO合成酵素:Nitric oxide synthase (NOS)によって,アルギニンを材料として作られます.この時副産物としてシトルリンが出来ます.

 NOSにはいつでも一定した量存在する型(constitutive NOS: cNOS)とサイトカインの刺激などにより量が非常に多くなる型(inducible NOS: iNOS)があります.cNOSはさらに神経細胞型のnNOSと血管内皮型のeNOSに分かれます.脳では神経細胞がnNOSを,グリアがiNOSを,脳血管内皮細胞がeNOSそれぞれ持っています.NOS活性は小脳で一番高くなっています.

 NOはガスゆえに自由に広がり,シナプスの方向や膜のバリア−と関係なく標的に到達するという,他の神経伝達物質にはない特殊な性質を持ってます.また,NOは過剰に存在すると神経毒となる可能性があります (2).

 僕はこのNOという奇妙なガスと神経疾患の関係に興味を持っています(3-8).特に小脳でNOS活性が高いので,小脳が先天的に障害されているミュータントマウスでNOSを調べました(3,4).その結果,ある種の小脳ミュータントではNOS活性が低下していることがわかりました.

一方,もともと健康なマウスに,小脳を選択的に障害する神経毒であるメチル水銀を注射すると,小脳全体のNOS活性が上がります.この時小脳の組織を見てみると,本来NOSのmRNAも蛋白もないはずのプルキンエ細胞にNOSが出現していました (8).これはiNOSではなくnNOSでした.この,新たに出現したNOSと,それが産生するNOの意義はまだわかりません.NOの非常に多彩な機能を考えると,神経伝達物質,神経毒あるいは逆に神経保護作用のいずれの可能性も考えられます.脳でのNOの役割を更に探るため,海馬でのNOニューロンの変化も調べています (9).

 また僕は,ヒトの様々な神経疾患の脳脊髄液でNOの代謝産物を調べましたが,はっきりした変化はありませんでした (5,6).しかし,だからといって,NOはヒトの神経疾患とは何も関係がないとは言えません.これから,もっといろいろな方向から研究すべき問題だと思います.でも,私はもう元気がありませんから,若い優秀な人がどうぞやってください.
 

 1.Garthwaite J (1991) Glutamate, nitric oxide and cell-cell signalling in the nervous system. Trends Neurosci, 14 :60-67.

 2.Dawson TM, Dawson VL, Snyder SH (1992) A novel neuronal messenger molecule in brain: The free radical, nitric oxide. Ann Neurol, 32 :297-311.

 3.Ikeda M, Morita I, Murota S, Sekiguchi F, Yuasa T, Miyatake T. Cerebellar nitric oxide synthase activity is reduced in nervous and Purkinje cell degeneration mutants but not in climbing fiber-lesioned mice. Neurosci Lett 1993;155:148-150.

 4.Ikeda M, Matsui K, Ishihara Y, et al. Cerebellar nitric oxide synthase, cGMP and motor function in two lines of cerebellar mutant mice, Staggerer and Wriggle Mouse Sagami. Neurosci Lett 1994;168:65-68.

 5.Ikeda M, Sato I, Matsunaga T, Takahashi M, Yuasa T, Murota S. cGMP, nitrite and nitrate in the cerebrospinal fluid in meningitis, multiple sclerosis and Guillain-Barr syndrome. Intern Med 1995;34:734-737.

 6.Ikeda M, Sato I, Yuasa T, Miyatake T, Murota S. Nitrite, nitrate and cGMP in the cerebrospinal fluid in degenerative neurologic diseases. J Neural Transm [Gen Sect] 1995;100:263-267.

 7.Ikeda M, Kanai H, Akaike M, et al. Nitric oxide synthase-containing neurons in the hippocampus are preserved in trimethyltin intoxication. Brain Res 1996;712:168-170.

 8.Himi T, Ikeda M, Sato I, Yuasa T, Murota S. Purkinje cells express neuronal nitric oxide synthase after methylmercury administration. Brain Res 1996;718:189-192.

 9. Ikeda M, Kanai H, Akaike M, et al. Nitric oxide synthase-containing neurons in the hippocampus are preserved in trimethyltin intoxication. Brain Res 1996;712:168-170.


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