マーモセット脳
画像解析
本画面テーマ
4.1. 正常マーモセット脳の
基本サイズ
4.2. 正常マーモセット脳
と神経毒MPTP皮下投与
マーモセット脳（冠状断面）
4.3. MPTP皮下投与を受けた
マーモセットにおける脳
の画像解析値と行動
(Locomotion)との高い相関性
4.1. 正常マーモセット脳
の基本サイズ
4.1.1. マーモセットと
カニクイザルの脳
図1. マーモセット脳は，カニクイザルなどのマカク属サルと比べると当然ながら小さい。しかし，それぞれの体重に対する脳の比率を考えると，マーモセットの脳は，マカク属サルに比べて相対的に極めて大きいといえよう（写真は著者らの実験室で撮影）。
文献：
安東潔 (2008) マーモセットを用いた病態モデル：パーキンソン病モデル, マーモセット MR脳アトラス (岡野栄之/野村達次 監修)。
4.1.2. マーモセット
と齧歯類の脳
図2. マーモセットの脳は，ラットより明らかに大きい。マーモセットの体重は，大きめの成熟ラットと同程度であることを考えると，ここでもマーモセット脳は，相対的には極めて大きいといえよう。図は，脳の水平断面で，上段は脳を上からみたもので，下段は脳を底部からみたものである。マストミス (Mastomys: Mastomys natalensis) は，西アフリカに生息する齧歯類で，ラッサ熱などの感染研究に使用された（脳サンプル採取および写真撮影：田中慎氏ならびに斎藤亮一氏）。
文献：
安東潔 (2008) マーモセットを用いた病態モデル：パーキンソン病モデル, マーモセット MR脳アトラス (岡野栄之/野村達次 監修)。
4.2. 正常マーモセット脳と
パーキンソン病モデル
マーモセット脳
パーキンソン病モデルマーモセット脳：
神経毒 MPTP 皮下投与により作成
MPTP : 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine
本WEBサイト内 マーモセット・パーキンソン病モデル 参照
下記いずれの脳画像も
線条体 (Striatum) 内の
尾状核 (Caudate)と被殻 (Putamen)
が表れる冠状断面
4.2.1. Tyrosinhydroxilase (TH)
免疫組織染色
図3. 図中の左に示した正常脳のTH 免疫染色では，線条体 （Striatum） のうち尾状核 (Caudate) と被殻 (Putamen) に染色がみられ，ドーパミン（カテコールアミン）神経の分布が示されている。一方，右に示した MPTP処置マーモセットの脳では，線条体での染色がほとんどみられず，神経に変性脱落があったと分かる。冠状断面の脳スライスは，正常脳で線条体に染色が明確に現れる部分について示した（脳標本画像作成：川井健司氏）。
文献：
Ando K, Inoue T, Hikishima K, Komaki Y, Kawai K, Inoue R, Nishime C, Nishinaka E, Urano K, Okano H (2020) Measurement of baseline locomotion and other behavioral traits in a common marmoset model of Parkinson's disease established by a single administration regimen of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine: providing reference data for efficacious preclinical evaluations. Behav Pharmacol 31:45-60.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6964884/pdf/bpharm-31-45.pdf
4.2.2. オートラジオグラフィー
による [11C]PE2I リガンド結合
図4. 図中の左に示した正常脳では，ドーパミン神経 トランスポーターのリガンド [11C] PE2I 結合から，線条体（尾状核と被殻）のドーパミン神経分布が明確に示されている。右に示した MPTP処置マーモセットの脳では，線条体でのリガンド結合がみられず，ドーパミン神経の変性脱落が示された（脳標本画像作成：前田純氏）。
文献：
安東潔 (2008) マーモセットを用いた病態モデル：パーキンソン病モデル, マーモセット MR脳アトラス (岡野栄之/野村達次 監修)。
Ando K, Maeda J, Inaji M, Okauchi T, Obayashi S, Higuchi M, Suhara T, Tanioka Y (2008) Neurobehavioral protection by single dose l-deprenyl against MPTP-induced parkinsonism in common marmosets. Psychopharmacology 195:509-516.
https://researchmap.jp/read0179769/published_papers/3505333
4.2.3. Magnetic Resonance Imaging (MRI)
による T2強調画像
図5. 磁場強度7T の MRI T2緩和時間強調画像上では，左のマーモセット正常脳と右の MPTP処置マーモセットの脳とで，明らかな違いはみられなかった（MRI測定/画像作成：山田雅之氏）。
また，T2 緩和時間値そのものにも両者に違いは認められなかった。しかし，T1緩和時間値については，MPTP-free脳と比較して，MPTP処置マーモセット脳の線条体に増加が認められた。さらに，MRI によるVoxel Base 解析と拡散テンソル解析のそれぞれで，MPTP-free脳との比較で，MPTP 処置マーモセット脳には，ドーパミン神経の変性脱落を示唆する変化が認められた。
文献：
Ando K, Inoue T, Hikishima K, Komaki Y, Kawai K, Inoue R, Nishime C, Nishinaka E, Urano K, Okano H (2020) Measurement of baseline locomotion and other behavioral traits in a common marmoset model of Parkinson's disease established by a single administration regimen of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine: providing reference data for efficacious preclinical evaluations. Behav Pharmacol 31:45-60.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6964884/pdf/bpharm-31-45.pdf
Hikishima K, Ando K, Komaki Y, Kawai K, Yano R, Inoue T, Ito T, Yamada M, Momoshima S, Okano SJ, Okano H (2015) Voxel-based morphometry of the marmoset brain: in vivo detection of volume loss in the substantia nigra of the MPTP-treated Parkinson's disease model. Neuroscience 300:585–592.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26012491/
Hikishima K, Ando K, Yano R, Kawai K, Komaki Y, Inoue T, Itoh T, Yamada M, Momoshima S, Okano JS, Okano H (2015) Parkinson disease: diffusion MR imaging to detect nigrostriatal pathway loss in a marmoset model treated with 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6- tetrahydropyridine. Radiology 275:430–437.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25602507/
4.2.4. Positron Emission
Tomography (PET) による
リガンド [11C]PE2I
特異結合能
図6. 図中の左の正常脳では，線条体（尾状核と被殻）に [11C]PE2Iの高い特異結合能がみられ，ドーパミン神経の分布が捉えられている。右の MPTP処置マーモセットの脳には，その結合能の著しい低下がみられ，ドーパミン神経の変性脱落が示された（PET測定/解析/画像作成：大林茂氏ならびに永井祐司氏）。
文献：
Ando K, Obayashi S, Nagai Y, Oh-Nishi A, Minamimoto T, Higuchi M, et al. PET analysis of dopaminergic neurodegeneration in relation to immobility in the MPTP-treated common marmoset, a model for Parkinson's disease. PLoS One. 2012;7:e46371.
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0046371
4.3. MPTP皮下投与を受けた
マーモセットにおける脳の
画像解析値と行動指標
(Locomotion)との高い相関性
図7. MPTP皮下投与を受けたマーモセットでは，パーキンソン病様の主要症候の一つである無動がみられる。これは，個別ケージ内のマーモセットの自発運動量 (Locomotion or Spontaneous motor activity) を長期間にわたり連続測定することで，運動量の低下として客観的定量的に測定できる。この指標値とそのマーモセット脳の PET 測定による [11C]PE2I 特異結合能は，線条体とくに被殻において，左図のごとく高い相関を示した (r=0.97)。また，右図の死後脳のTH免疫染色においても，生存時の Locomotion 低下は，線条体全体の免疫染色面積の減少と高い相関を示した。免疫染色面積の定量化は， NIH Image J によって算出した。このことにより，脳の in vivo 測定と in vitro 測定において，それぞれの結果と行動には，明確な相関関係による対応がみられたといえる。
文献：
Ando K, Obayashi S, Nagai Y, Oh-Nishi A, Minamimoto T, Higuchi M, et al. PET analysis of dopaminergic neurodegeneration in relation to immobility in the MPTP-treated common marmoset, a model for Parkinson's disease. PLoS One. 2012;7:e46371.
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0046371
Ando K, Inoue T, Hikishima K, Komaki Y, Kawai K, Inoue R, Nishime C, Nishinaka E, Urano K, Okano H (2020) Measurement of baseline locomotion and other behavioral traits in a common marmoset model of Parkinson's disease established by a single administration regimen of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine: providing reference data for efficacious preclinical evaluations. Behav Pharmacol 31:45-60.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6964884/pdf/bpharm-31-45.pdf
安東潔 (2018) 神経毒MPTP 投与によるコモンマーモセットのパーキンソン病モデル– 行動解析による前臨床評価を中心として – オベリスク Vol.23,1:14-22。
https://researchmap.jp/read0179769/published_papers/19447809