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カイニン酸(KA)(Kainic acid)は、興奮毒性神経伝達物質グルタミン酸の類似物である。カイニン酸は癲癇を誘発する[1-3]。
カイニン酸(200μM;45分)の暴露は神経細胞の培養におけるカスパーゼとカルパインの活性を誘発した[4]。カイニン酸(5 µM)は皮質ヒト神経細胞の類癲癇活性を誘発する[5]。KAの処理(1-100 µM)は海馬神経細胞の一次培養における細胞生存率を著しく減らした[6]。
KA誘発(10 mg/kg;i.p)の興奮毒性は、MAPT遺伝子転移(Tg)マウスのタウの持続的な過剰リン酸化を導いた。これは記憶障害に導く可能性がある[7]。若年マウス(生後6、7、9日)の海馬体に1.0μgのカイニン酸を注射した結果、錐体細胞はすぐに死亡した[8]。マウスの尾静脈にカイニン酸(70 µl/min; 16 mg/kg;i.v)を注射した結果、癲癇重積状態(SE)を迅速に誘発する。これは自然に治まり、一部のマウスでは側頭葉癲癇(TLE)の発症に繋がる[9]。
References:
[1]. LÉvesque M, Avoli M. The kainic acid model of temporal lobe epilepsy. Neurosci Biobehav Rev. 2013 Dec;37(10 Pt 2):2887-99. doi: 10.1016/j.neubiorev.2013.10.011. Epub 2013 Oct 30. PMID: 24184743; PMCID: PMC4878897.
[2]. Ben-Ari Y, Cossart R. Kainate, a double agent that generates seizures: two decades of progress. Trends Neurosci. 2000 Nov;23(11):580-7. doi: 10.1016/s0166-2236(00)01659-3. PMID: 11074268.
[3]. Barker-Haliski M, White HS. Glutamatergic Mechanisms Associated with Seizures and Epilepsy. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015 Jun 22;5(8):a022863. doi: 10.1101/cshperspect.a022863. PMID: 26101204; PMCID: PMC4526718.
[4]. Meade AJ, Meloni BP, et,al. AP-1 inhibitory peptides attenuate in vitro cortical neuronal cell death induced by kainic acid. Brain Res. 2010 Nov 11;1360:8-16. doi: 10.1016/j.brainres.2010.09.007. Epub 2010 Sep 15. PMID: 20833150.
[5]. Mzezewa R, Lotila J, et,al. A kainic acid-induced seizure model in human pluripotent stem cell-derived cortical neurons for studying the role of IL-6 in the functional activity. Stem Cell Res. 2022 Apr;60:102665. doi: 10.1016/j.scr.2022.102665. Epub 2022 Jan 17. PMID: 35091307.
[6]. RodrÍguez-ChÁvez V, Flores-Soto E, et,al. Prolactin reduces the kainic acid-induced increase in intracellular Ca2+ concentration, leading to neuroprotection of hippocampal neurons. Neurosci Lett. 2023 Jul 27;810:137344. doi: 10.1016/j.neulet.2023.137344. Epub 2023 Jun 13. PMID: 37315731.
[7]. Zheng XY, Lv YD, et,al. Kainic acid hyperphosphorylates tau via inflammasome activation in MAPT transgenic mice. Aging (Albany NY). 2019 Dec 2;11(23):10923-10938. doi: 10.18632/aging.102495. Epub 2019 Dec 2. PMID: 31789603; PMCID: PMC6932880.
[8]. Cook TM, Crutcher KA. Intrahippocampal injection of kainic acid produces significant pyramidal cell loss in neonatal rats. Neuroscience. 1986 May;18(1):79-92. doi: 10.1016/0306-4522(86)90180-6. PMID: 3736859.
[9]. Drysdale ND, Matthews E, et,al. Intravenous kainic acid induces status epilepticus and late onset seizures in mice. Epilepsy Res. 2021 Dec;178:106816. doi: 10.1016/j.eplepsyres.2021.106816. Epub 2021 Nov 14. PMID: 34808484; PMCID: PMC8657370.
実験プロトコル (Protocol)
| 細胞実験[1]: | |
細胞株 | 神経細胞 |
準備方法 | 皮質神経細胞培養における興奮毒性を誘発すべく、50μLのカイニン酸の含んだ条件付け培地を、50μLの条件付け培地(最終のカイニン酸濃度は200μM)の含んだ培養ウェルに加えた。培養物はカイニン酸のため、37度でCO2インキュベーターの中で45分間培養した。その後、培地は100μLの50%のNB/2%のN2と50%のバランス塩溶液(NB/N2:BSS)に替えた。 |
反応条件 | 200 µM;45分 |
アプリケーション | 精神細胞をカイニン酸に暴露すると、細胞の死亡を誘発する。 |
| 動物実験 [2]: | |
動物モデル | C57BL/6マウス |
準備方法 | カイニン酸をリン酸化緩衝生理食塩水(pH 7.4)で溶解し(濃度は1mg/ml)、小分けし、冷凍し、80度で保存した。注入当日に、アリコートを冷蔵庫から除去し、注入前に室温に戻した。未使用の余分を廃棄した。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)は溶媒として使われた。5単位ヘのパリンはPBSの全ての1ml、KAの1mlに加えた。マウスをゆっくり縛り、シリンジポンプを使って、KAまたはPBS溶液を30ゲージの針で 70 µl/分の注入速度で側方尾静脈に注入した。 |
投与形態 | 70 µl/分; 16 mg/kg;i.v |
アプリケーション | KAの静脈内注入は癲癇重積状態(SE)を効果的に誘発した。 |
References: | |
製品資料 (Product Documents)
化学的性質 (Chemical Properties)
ストック溶液は、-80°Cで保存する場合は6か月以内、-20°Cで保存する場合は1か月以内に使用してください。
溶解性を高めるには、チューブを37°Cに温め、適切な時間超音波処理してください。
計算ツール (Calculators)モル濃度 / 希釈 / 分子量 / 単位変換 / in vivo製剤 / 溶解度
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