ビオチン欠乏が及ぼすラット海馬への影響
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概要
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ビオチン欠乏時および回復後のラット海馬歯状回のニューロジェネシスについて免疫組織化学的に検証した。Wistar系雄ラットを用いた。ビオチン欠乏(BD)群には生理食塩水を,対照(BS)群にはビオチン(200mg/kg)を毎日腹腔内投与し,5週間後に麻酔下で全放血後,脳を摘出し,20μmの連続凍結切片とした。切片は抗BrdU抗体と抗neuronal nuclei(NeuN)抗体の二重免疫染色,一部は抗polysialic acid(PSA)抗体による免疫染色,抗BrdU抗体と抗glial fibrillary acidic protein(GFAP)抗体を用いた二重免疫染色を実施し,海馬のニューロン新生部位である歯状回顆粒細胞層およびその下層(subgranular zone : SGZ)について行い,各染色における陽性細胞数をカウントした。新生ニューロンを示すBrdU/NeuN陽性細胞数とPSA陽性細胞数は,BS I群と比較してBD I群で有意(P<0.001)に減少していた。同様にSGZにおいて神経前駆細胞を示すGFAP/BrdU陽性細胞数についてもBD I群で減少する傾向(P=0.06)を示した。一方,回復期を設けたBD II群・BS II群においては,BrdU/NeuN陽性細胞数は両群間でほぼ同様の値を示し,PSA陽性細胞数はBD II群のほうがBS II群と比べて,増加する傾向(P=0.06)を示した。GFAP/BrdU陽性細胞数はBrdU/NeuNと同様に両群間でほぼ同様の値を示した。以上のことから,ビオチン欠乏状態では海馬歯状回のニューロジェネシスは抑制され,逆にビオチン欠乏状態回復後では対照群のそれと比べて同等のレベルまで改善することが示唆された。We previously confirmed that learning ability of a biotin-deficient (BD) rat decreased and LTP of its hippocampus was suppressed. In this study, the neurogenesis of hippocampal dentate gyruses of rats in BD conditions were investigated immunohistochemically. Wistar strain rats, 3-week-old, were fed BD diet. BD group was subjected to daily i.p. injection of saline for 5 weeks. Control (BS) group received same diet with daily injection of biotin (200,μg/kg, i.p.). The rats of the BD and BS groups were administered 5-Bromo-2'-deoxyuridine (BrdU, 50 mg/kg, i.p.) every 5 days, at a total of 4 times before autopsy. After exsanguination under anesthesia, the brains were removed, fixed with 4 % para-formaldehyde, sectioned 20 μm thick, and stained immunohistochemically with anti-neuronal nuclei (NeuN) and anti-BrdU antibodies. The numbers of BrdU positive cells of BD and BS were 39.1 ± 1.0 and 53.0 ± 0.8, respectively, and the numbers of BrdU/NeuN positive cells were 26.8 ± 0.7 and 39.3 ± 0.6, respectively. Both numbers of BrdU and BrdU/NeuN positive cells of the BD group showed significantly small values (p < 0.001). The neurogenesis of the hippocampus was suppressed in the BD condition. This suggests that biotin has an important role in the development and maintenance of brain functions.
- 麻布大学の論文
- 2009-03-31
麻布大学 | 論文
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