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微量元素の脳への透過性に及ほす栄養因 子(中間報告)

微 量元 素 の脳 へ の透 過性 に及 ぼ す栄養 因子(中 間報 告)川村

美笑 子(東 北大学農学部助手,現 在:高 知女子大学生活科学部教授)

脳へ の栄 養物質 の取 り込 み は血 液脳関 門(以 下BBB)を通 じて行 わ れ るが,こ の 関 門 は,簡 単方法に物質 を通 すわ けでは な く,脳 細胞 の機 能に悪影

ア スコル ビン酸欠乏 食で3週 間飼育 した遺伝 的響 を及 ぼす有 害物質 が脳 内に入 るこ とを阻止 し,アス コル ビン酸 合成不能 ラ ッ ト,亜 鉛 欠乏食 で6しか も栄 養素 な ど必 要な物 質は通 す という特殊機

週 間 飼 育 し た ラ ッ ト,並 び に 飲料 水 と して100能 で脳 機能 を正 常 に保 って い る。BBBはppmの他 の臓オ ル トバ ナ ジン酸 ナ トリウム水 溶 液 を4器 の血管 とは異な り,血 管 の内皮細 胞が密 着結合ヶ月間与 えたバ ナ ジウム長期飼育 ラッ トを実験 にで接合 されて いる。 その他 に,脳 室 と呼 ばれ る空供 した。 これ らのラ ッ トに,微 量 元素 の放射性 同洞 を取 り囲 む脈 絡叢 と呼 ばれる血管 系(血 液脳脊位体(48Vあ髄 液関門:以 下BCSFB)があ り,こ こに は密着

後 に屠殺,脳 を摘 出,脳 切 片 を作 成,脳 への透 過結 合 が 存 在 し な いか,疎 で あ る 部 分 もあ る。

性 につ いて脳局所 分布及 び ラジオル ミノグ ラフ ィー法 に よ り解析 した。

BCSFBは総面 積 はBBBの約5千 分 の1と 見積もられて いて,こ こを通 じての物質 の供給 は少 ない と思わ れるが,選 択 性は存 在す るので考慮 しな

るい は65Zn)を 静 脈投 与 し,6時

問結果及び考察ければな らな い。 これ らの関 門が損傷 され れば脳

アス コル ビン酸 欠乏 ラッ トにおけ るバ ナジ ウムに不 変の環 境 を作 り出 す ことは困難 にな り,そ のの脳 での集 積は,対 照 ラッ トに比 較 して高値 を示

機能 の低下 につ なが る。
BBBは,スした。脳局 所分布,す な わち嗅球,大 脳皮 質,線トレス やア シ ドー シス,内 因性 の条体,海 馬,視 床下 部,中 脳,小 脳で は,特 に,活性酸 素,フ リーラ ジカル等 の環境因 子 によって視床 下部で 集積が顕 著で あった。 ラ ジオル ミノグ

影響 を うける ことが分 かって いるが,栄 養因 子にラ ムでは,ア ス コル ビン酸 欠乏 ラッ トの脳 で集積

よって も影響 をうけ るこ とが予 想 され る。食環 境が高 く,脳 室 ・脈絡 叢に おいて顕著(欠 乏 群:対の変動 に よ り,生 体が異 常な状 況に おちい った場

照群=2.4:1)で合,BBBの機 能 が変 化 し,通 常 で は通過 しないッ トに65ZnCl,を投与 した場 合の ラ ジオ ル ミノ グ

食物成 分が脳 内 に輸 送 され,脳 機 能 に影響 を及 ぼ

ラム で も,対 照 ラッ トに比較 して アス コル ビン酸あった。 アス コル ビン酸 欠乏 ラす といった,い わ ば食環境 に 由来 す る複合要 因が欠乏 ラ ッ トの脳で集積 が高 く,特 に,脳 室 ・脈絡

脳 に与 え る影 響 につい て研 究 を進 めて い る。 こ こ叢 が顕 著(欠 乏群:対 照群=27.6:1)でで は,微 量栄 養素 の 過剰 や 欠乏 が微 量 元素 の 脳

亜鉛欠 乏 ラッ トにお けるバ ナジ ウムの脳 での集積あ った。

への透 過性 に どの よ うな影 響 を与 え るかを追求 しは,対 照ラ ッ トに比較 して高 値 を示 した。 脳局所た。

分 布で は,嗅 球,視 床 下部 で顕著 であ った。 ラジオル ミノグ ラムで は,ア スコル ビン酸欠乏 ラ ッ ト88

浦 上財 団研 究報 告 書Vol.7(1999)の脳 で一 様 に集 積 が高 く,脳 室 ・脈絡 叢 が顕 著

視床 下部 におい て顕著 な集積 がみ られ た。

あった。バ ナジ ウ

通常 は,か な りゆ っ くりとしか脳 内に入 らない

ム長期投 与飼育 ラ ッ トで は,オ ル トバナ ジン酸 ナ

バ ナデ イ トは,高 濃度 に,し か も長期 投与 の場合(欠乏群:対 照 群 二3.4:1)でトリウム溶液 を飲料 水 として投与 開始2ヶ 月 目まには,BBBので,血 液中 では急激 な増加 が認 められ るが,脳 に一 方,ア ス コルビ ン酸 や亜鉛 の欠乏 の下で は,特はわず か しか入 らない。 しか し,2ヶに,BCSFBに

月目を過 ぎ大 きな変化 に より脳 内 に移 行す る。

変 性 が お こ り,微 量 元素 イ オ ン

る と脳 に お い て急 激 な増 加 が み られ る。Na48(VO、一,Zn2+)はVO3を 利用 した実験 では,特 に,線 条体,海 馬,れた。

脳実 質 内へ移 行 する と考 え ら

TheEffectofNutritionalEnvironmentonTheBlood‑brainPermeabilityofTheTraceElements89

TheEffectofNutritionalEnvironmentonTheBlood‑brain
PermeabilityofTheTraceElements
MiekoKawamura(FacultyofAgriculture,TohokuUniversity,Present:
FacultyofLifeScience,KochìWomen'sUniversity)

Theeffectofnutritionalenvironment(thechronicoraladministrationofexcess
vanadate,thedeficiencyofAsAorzinc)ontheblood‑brainbarrierpermeabilityofthe
vanadateandZnz+wereinvestigatedinvivousingradioluminography.Chronicoraladministrationofvanadateincreasedvanadiumconcentrationintheratbrain.Ahigh
uptakeof'aVinthehypothalamusandventricularregionsinAsAorzincdeficientrats
wereobserved.Theuptakeof4SVinthehypothalamusoftheAsAdeficientratswas2.4
timesthecontrolandtheuptakeof"aVinthehypothalamusofthezincdeficientratswas
3.4timesthecontrol.Asfortheventicularregion,theuptakeof48Vwas27.6timesthe
controlintheAsAdeficientrats.Theseresultssuggestthathighconcentrationandlong
termadministrationofvanadatechangedthepermeabilityofblood‑brainbarrier,andthedeficiencyofAsAorZnsignificantlyalteredthebloodcerebralspinalfluidbarrier.