Effects of alcohol on mouse embryonic stem cell-derived neural stem cells

脳神経系が正常に発達していく上で、神経幹細胞の増殖と分化が正常に進められていくことが、正常な中枢神経系が構築されるために極めて重要である。発達期の脳内には、増殖能と分化能を有している神経幹細胞が存在している。この神経幹細胞が神経細胞やアストロサイトなどの中枢神経系を構成する細胞を産生していることから、神経幹細胞への悪影響は、出生後の脳の構築異常や障害を引き起こす原因となることが考えられる。一般的に飲用に用いられているアルコールは、母体を通じて胎児に影響を与えることによって、小頭症や胎児性アルコール症候群などの発達神経毒性を示す。特に、胎児性アルコール症候群においては、胎児期に母体の飲酒によりアルコールに曝露することによる、顔面異常・中枢神経機能障害・発育遅延の症状がみられる。これらより、アルコールは胎生期の神経幹細胞の増殖や分化などに重大な影響を与えると考えられるが、これまで十分な研究は行われていない。そこで、本研究では、マウス胚性幹細胞(ES細胞)からNeural stem sphere(NSS)法によって調整した均質な神経幹細胞を用いて、神経幹細胞に対するエタノールの影響を検討した。まず、培養液中に最終濃度1,3,10,30,55,100mMのエタノールを添加し、5日間培養する事によって、神経幹細胞に対するエタノールの影響を確認し、増殖曲線の作成と形態の確認を行った。その結果、30mM以下の濃度では無添加の細胞と増殖速度は同じであったが、55mM,100mMでは増殖速度が低下した。また細胞の形態も突起が長く伸びた細胞へと変化した。次にエタノールの暴露時間の違いによる影響を検討した。最終濃度100mMのエタノールを1時間添加すると、無添加の細胞に比べて緩やかではあるが細胞増殖が認められた。しかし、3時間以上添加すると細胞の増殖が強く抑えられ、それ以上の添加時間でも増殖曲線に変化はなかった。これらの結果から、神経幹細胞へのエタノール添加によって、ある一定の濃度や暴露時間を超えると細胞の増殖が抑えられることが明らかになった。また神経幹細胞の形態変化から、正常な神経幹細胞が維持されないことが判明した。これらの結果より、妊娠時におけるある一定の濃度を超えるアルコールの摂取は、神経幹細胞に強い悪影響を与え、胎児への神経系の悪影響を引き起こす一因になる可能性がある。When cerebral nerve system develops normally, it is extremely important that an increase and the differentiation of the nerve trunk cell are pushed forward normally so that the normal central nervous system is built. The alcohol used for drinking generally shows the development neurotoxicity such as microcephalia or the fetal alcohol syndrome (FAS) by affecting a fetus through a mother\u27s body. It is thought that the alcohol has a serious influence on an increase or the differentiation of the nerve trunk cell of the developing in the womb period than these, but it is not studied enough till now. Therefore, in this study, I used the homogeneous nerve trunk cell which adjusted it by Neural stem sphere (NSS) method from a mouse embryonic stem cell (an embryonic stem cell) and examined influence of the alcohol for the nerve trunk cell. At first, I added ethanol of final concentration 1,3,10,30,55,100mM in culture fluid and confirmed influence of the ethanol on nerve trunk cell by culturing it five days and confirmed making and the form of the increase curve. As a result, the increase speed was the same as an additive-free cell by the density less than 30mM, but increase speed deteriorated in 55mM,100mM. In addition, the form of the cell changed to the cell that a projection was prolonged for a long time. I examined influence by the difference of the revelation time for alcohol next. It was gentle, but cell proliferation was accepted in comparison with the additive-free cell when I added ethanol of final concentration 100mM for one hour. However, the increase of the cell was strongly suppressed when I added it more than three hours, and shaved it, and there was not the change in an increase curve even in addition time more than it.首都大学東京, 2012-03-25, 修士（健康科学