3つの異なるソースに由来するC57BL/6Nマウスにおける1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジンに対する用量依存性の神経毒性反応の比較分析

Comparative analysis of dose-dependent neurotoxic response to 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine in C57BL/6 N mice derived from three different sources.

• Dong-Joo Hwang
• Ki-Chun Kwon
• Hyun-Keun Song
• Kil-Soo Kim
• Young-Suk Jung
• Dae-Youn Hwang
• Joon-Yong Cho

抄録

MPTP、1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジンは、パーキンソン病(PD)で見られる病変を再現するために、マウスにおける多数のPDモデルでの使用で、パーキンソニズムおよび/またはパーキンソニアン症候群を誘導するために、ニグロストリアターナル欠損を誘導するために一般的に使用されている。系統を含む様々な生物学的特性により、死亡率やMPTP投与に対する感受性、マウスにおける病変の再現性に違いが生じる可能性が示唆されているが、起源の異なるC57BL/6マウスのMPTPおよびそれに伴う病変に対する感受性についてのエビデンスは得られていない。本研究では、C57BL/6NKorlマウスおよび米国および日本由来の市販C57BL/6株を用いて、急性MPTP投与に対する用量依存的な反応の大きさを調べた。生物学的特徴（体重、体温、体組成）、黒質神経毒性反応（ドーパミンレベル、チロシン水酸化酵素、タンパク質カルボニル化）、運動機能を測定した。その結果、3種類の異なるC57BL/6株は、急性MPTP投与（10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg、いずれも外部熱支持下）により用量依存的に増加したが、これらの違いの一部には有意な差は認められなかった。結論として、本研究は、C57BL/6NKorlマウスが、実用的かつ標的とするPD研究のための代替動物モデルとして使用できることを科学的に証明するものである。

MPTP, 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine is commonly used to induce nigrostriatal defects to induce parkinsonism and/or parkinsonian syndrome, to replicate the lesions seen in Parkinson's disease (PD), with use in numerous PD models in mice. It has been suggested that various biological characteristics including strain could result in differing mortality rates, sensitivity to MPTP administration, and reproducibility of lesions in mice, but there is no evidence on the sensitivity of C57BL/6 mice from different origins to MPTP and its associated pathological lesions. In this study, we investigated the magnitude of the dose-dependent response to acute MPTP administration in C57BL/6NKorl mice and two commercialized C57BL/6 stocks derived from the United States and Japan. We measured biological features (body weight, temperature, and composition), nigrostriatal neurotoxic responses (dopamine levels, tyrosine hydroxylase enzymes, and protein carbonylation) and motor function. In results, the three different C57BL/6 stocks exhibited similar overall neurotoxic response and locomotor impairment which increased in a dose-dependent manner with acute MPTP administration (10 mg/kg, 20 mg/kg, and 30 mg/kg, all with external heat support), although some of these differences were not significant. In conclusion, this study provides scientific evidence that C57BL/6NKorl mice can be used as an alternative animal model for practical and targeted PD research.

© The Author(s) 2019.