博士 （獣医学）高橋明美
学 位 論 文 題 名IVIorphological Studies on Acrylamtde− inducedNeurotoxicityin Japanese Quails‑ComparativeStudies Using Normal andNeurofi
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（ニホンウズラにおけるアクリルアミド誘発性神経毒性の形態学的研究―正常ウズラとニュ一口フィラメン卜欠損ウズラを用いた比較研究―）学位論文内容の要旨
ア ク リル ア ミ ド (AC)は，ヒ トに 末梢 神経障 害お よび 脳症 を引き 起こ す
神経 毒で ある。 この 神経 毒の哺乳動物への実験的長期暴露は中枢―末梢遠位軸 索症 を誘発 する 。そ の特徴病変は，径が太く長い有髄神経の遠位部から逆 行性 に進行 する 神経 線維のウォーラー様変性である。超微形態学的には ， 傍 ラン ビ ェ の 絞輪 部にお ける ニュ ーロフ アラ メン ト(NF)の蓄 積が ，神経 線維 の変性 に先 行す る初期変化として観察されている。本研究では，
正常 ニホ ンウズ ラと 先天 的にNFが欠 損し てい るニホ ンウ ズラ(Quv)にACを連続 投与 して誘 発さ れた 中枢神経および末梢神経病変を，病理学的に比較検討 した 。
実 験に は，10N16週齢 の正 常ウ ズラ 11羽と Quvウズ ラ9羽を用いた。これ
ら の う ち正 常 ウ ズ ラ8羽と Quvウズ ラ6羽に は， AClOOmg/kgを1日お きに 投与し た。 初期の 神経 症状 として，歩行忌避，犬座様姿勢，脚の上下運動にお け る 軽度 の 協 調 不能 が観察 され た。 この発 現は ，正 常ウ ズラ(5N8回投与 後 ） より も Quvウ ズ ラ (2N4回 投 与 後） の 方 が 早 かっ た。 AC投与 ウズ ラは， 起立 不能， 重度 の歩 行障害あるいはよろめき歩行などの神経症状がみ
ら れ た 後 10N30回 投 与 後 に ， 殺 処 分 さ れ ， 剖 検 さ れ た 。
第I章 では ，正 常ウズ ラに おけ るAC誘発性 の中 枢神 経病変を検索した。
その 結果 ，ACを 投与 した 全例の脊髄において，脊髄小脳路（側索）および前庭 脊髄 路（腹 索） の遠 位部に，逆行性の軸索の腫大を伴った神経線維の‑ 215 ‑変性， すなわち遠 位軸索症か 観察された 。超徽形態 学的には， NFの蓄積が有髄神 経の軸索内 にみられ， その一部は 腫大してい た。一方， 変性した神経線維 、は，ミエリンの崩壊を伴って，軸索形質の完全な消失あるいは軸索内小器 官とその変 性産物の密 な集積を示 した。これ らの神経線 維の変性像はウォ ーラー変性 の特徴に一 致していた 。このほか ，脊髄小脳 路および前庭脊髄 路の神経線 維が終止す る小脳およ び脊髄灰白 質，延髄の 薄束核，視葉の視 索では，軸 索の腫大の みが観察さ れた。小脳 および脊髄 灰白質の腫大した 前終末およ び終末神経 線維の軸索 内には，NFと ミトコンド リアならびに滑 面小胞体な どの膜性小 器官の蓄積 が観察された。このように，ACI
ま中枢神 経の細い神 経線維には 軸索腫大を 惹起したが ，ウォーラ ー様変性を引き起 こさなかっ た。すなわ ち，ACによる 神経線維の 変性の発現 は，軸索径の太 さに依存し ていること が示唆され た。
背根神 経節ならび に脊髄腹角 の神経細胞 体には，核 の偏位を伴 った染色質融解 性の変化が ACにより誘発 された。こ の所見は， 末梢の軸索 障害により誘導 される神経 細胞体の反 応である軸 索反応に一 致し，軸索 再生に向かう代謝 反応を反映 する変化と 解された。 超微形態学 的には，ACを21回 以上
投 与レ た ウズ ラ の神 経 細胞 体 内に ， NFの 減 数な ら びに 微 小管 (MT)の増数がみら れた。これ らの変化は ，軸索反応 における代 謝変化のひ とっである
細 胞骨 格 蛋白 合 成の 変 化(NF蛋白合 成の減少， チュプリン 合成の増加 ）に関連し た所見と考 えられた。
第 矼 章で は ，Quvウズ ラ にお けるAC
誘 発性の中枢 神経病変を 検索した。
AC投与Q
uvウ ズラ は ，小 脳 の髄 質から 顆粒層に軽 度の軸索腫 大を示した 。
超微形 態学的には ，小脳およ び脊髄灰白 質の前終末 および終末 神経線維に膜性小 器官の軸索 内蓄積，軸 索とミエリ ンの変性性 変化が観察 された。一方，脊 髄の脊髄小 脳路および 前庭脊髄路 には，ACによ る変化は観 察されなか った 。 すな わ ち， ACはQuv
ウ ズラに ，遠位軸索 症を惹起し なかったが ，終末お よび前終末 神経線維の 軸索内に膜 性小器官の 蓄積を引き 起こした。
軸索内 膜性小器官 の蓄積は， ACを投与した ニワトりお よびラット で観察され，速 い軸索輸送 の障害ある いは軸索再 生への抑制 作用を反映 することが示 唆さ れ てい る 。NFを 欠損 し ているQu
vウズラで 同様の変化 が発現した こと は ， ACは N
Fと 関 係 な く ， 膜 性 小 器 官 を 蓄 積 さ せ る も の と 解さ れ た。
第皿章 で1よ， 正常および Quv
ウズラ の末梢神経 （坐骨・脛 骨神経）に おけ るAC誘発 性 病変 を 検 索し た 。ACは，正 常およびQuvウズラの いずれにも逆行性 に進行する 軸索変性を 惹起した。 電顕的に， AC
投 与例の有髄神経の軸 索内 に は， 正 常ウ ズラで はNFの蓄積が ，Quv
ウズ ラでは膜性 小器官の蓄積が観 察された。 変性軸索は 崩壊した軸 索内小器官 ならびに無定型物質の蓄積あ るいは軸索 形質の消失 を示した。 ACを 投与した正 常ウズラでは，軸索変性 に加え，ミ ェリンの断 片化，崩壊 ，神経内膜 領域に細胞の増数，径の太い 有髄神経の 消失および 小型の再生 神経線維の 出現が観察された。これらの 所見は，末 梢神経にお けるウォー ラー変性と 一致していた。ACを投与 した Quvウ ズラ で は，軸 索変性に伴 って，ミェ リンの不規 則な陥入は みられた が，ミェリ ンの崩壊と これに続く →連のウォ ーラー様変性は観察されなかった。このように，末梢神経においても，正常ウズ・ラでは，ACにより 軸索 内 N
Fの 蓄積 に 関連レた 遠位軸索症 が誘発され た。しかし ，Quv
ウズラでtま，軸索 に膜性小器 官の蓄積と変性性変化はみられたが，ミェリンの崩 壊 を 伴 っ た ウ ォ ー ラ ー 様 変 性 は 惹 起 さ れ な か っ た 。
以 上 のよ う に， NFが欠損し径 が細いQu
vウズラの中 枢および末 梢神経のいずれ におぃても ，ACによる病変 が惹起され た。しがた がって，ACはNFには無関 係に，神経 毒性を発現 することが 示された。 しかレながら，病理形態 学的 に ，ACを投 与 した正常 ウズラとQu
vウズラに みられた病 変が異なっていた ことは，神 経細胞内に おけるNFの存在 が，AC誘発性 軸索症の発現およびそ の程度に影 響すること が示唆され た。
Quvウズ ラ を用 い たこのよ うな実験的 比較研究は ，NFと薬物の 作用機序との関 連性をはじ め，NFと他の細 胞内小器官 との相互作 用，さらに，神経線維の 変性過程に おけるNFの関与を探るうえで意義深い。したがって，Quv系ウズ ラは，有用 なモデル動 物と考えら れる。

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学位論文審査の要旨
主査 ′ 教 授 板 倉 智敏
副査 教 授 橋 本 晃
副査 助教授 橋本善春
副査 教 授 長 嶋 和郎

学 位 論 文 題 名lVIorphological Studies onAcrylamtde‑induced
Neurotoxicity in Japanese Quails‑ Comparative Studies Using Normal and
Neurofilament‑ deficientQuails‑（ニホンウズラにおけるアクリルアミド誘発性神経毒性の形態学的研究
一正常ウズラとニュ―口フィラメント欠損ウズラを用いた比較研究―）ア ク リル ア ミ ド (AC)は神 経 毒 で あっ て 、 哺 乳動 物 に中枢 ―末梢 遠位軸索 症を惹 起する 。本軸 索症の 特徴病 変はワ ーラ一 様変性 で、超微 形態学的には、傍ランビェの紋輪部にニューロフィ
ラ メ ン ト (NF)蓄 積が 変 性 に 先行 し て 引 き起 こ さ れ る。申請 者は、 正常ニ ホンウ ズラと 先天的に NFが 欠損 し て い るニ ホ ン ウ ズラ （ Quv)に ACを 投 与し 、これ らの中 枢なら びに末 梢神経病 変を 形態学 的に比 較検討 した。
ウ ズラヘ のAC投与 は100mg/kg/日 とし、 1日おき に10〜 30回行っ た。この結果、起立不能、重度 の 歩 行障 害 が生 じ 、 この 症 状が生じ た時ウズ ラは殺処 分されて 検索され た。
AC誘発性 の中枢 神経病 変は、 正常ウ ズラで は脊髄 小脳路（ 側索） および 前庭脊 髄路（ 腹索）の 速位 軸索症 で、電 顕的には NFの蓄 積を示し た。ま た、こ の部位 にはワ ーラー 様変性 も生じ てい た。このほか、脊髄小脳路および前庭脊髄路の神経線維が終止する小脳および脊髄灰白質では、軸 索の 腫大の みが観 察され、 電顕的 にはNFと 膜性小 器官の 蓄積が 観察さ れ、ワ ーラー 様変性 は引 き起こ されな かった 。一方 、Quvウズ ラでは 、脊髄 小脳路 および前 庭脊髄路は変化を示さなかっ たが、 この神 経線維 が終止 する小 脳および 脊髄灰白質では、神経線維が軽度に腫大し、膜性小器 官の蓄 積を伴 った変 性が観 察され た。
末 梢神経 では、 正常ウ ズラは NFに関連 した遠 位軸索 症とワ ーラ一 様変性を示したが、Quv
ウズラ は ワ ーラ 一 様変 性 を 示さ ず 、膜性小 器官の蓄 積と変性 性変化の みを示し た。
以上の ように 、ACはNFに は無関 係に神 経毒性 を発現 した。 しかし 、NFを有 する正 常ウズラ とNFを 有しな いQuvウ ズラの病 変は異 なって いた。 Q
uvウズラを用いたこのようナょ実験的比較研究
は 、NFと 薬物の 作用機 序のみ ならず 、NFの生 物学的 ならびに 病理学 的意義 の解明 に大き く貢献― 218―

する。 よって 審査員 一同は 、高橋明 美氏が博士（獣医学）の学位を受けるに十分な資格を有するものと 認めた 。

‑ 219―