成人の神経発生の増殖マーカーとしてのKi-67とBrduの有用性

成体動物は、海馬の歯状回に新しいニューロンを生成し続けています。これまで、神経新生を研究する主要な方法は、それぞれトリチン化チミジンまたは5'-ブロモ-2-デオキシウリジン（BRDU）腹腔内を注入することでした。ただし、このような外因性マーカーは、毒性効果を生成する可能性があります。私たちの目的は、静止相を除く細胞周期のすべての段階で発現する核タンパク質であるKi-67が、代替の内因性マーカーとして使用できるかどうかを判断することでした。免疫組織化学を使用して、ラットのKI-67およびBRDU発現パターンを調べました。KI-67は歯状回の増殖ゾーン内で発現し、その発現パターンは、外因性Brdu投与の直後に検査されたときにBrduの発現パターンを模倣しました。BRDUおよびKI-67陽性細胞の定量的比較では、BRDU注射の24時間後に検査された場合、後者の50％が50％高いことが示されました。BRDUは有糸分裂プロセスのS期にのみDNAに組み込むことができるため、これは予想されていましたが、KI-67はその期間中表現されます。実験的な増加（虚血による）または有糸分裂細胞の数の減少（放射線による）は、BRDUおよびKI-67シグナルの並行変化をもたらしました。したがって、KI-67は効果的な有糸分裂マーカーであり、BRDUの利点のほとんどがあり、コストはありません。この研究は、成人の神経新生の初期段階で増殖のマーカーとして使用されるKI-67の証拠を提供します。

Adult animals continue to produce new neurons in the dentate gyrus of hippocampus. Until now, the principal method of studying neurogenesis has been to inject either tritiated thymidine or 5'-Bromo-2-deoxyuridine (BrdU) intraperitoneally followed by autoradiographic or immunohistochemical detection methods respectively. However, such exogenous markers may produce toxic effects. Our objective was to determine whether Ki-67, a nuclear protein expressed in all phases of the cell cycle except the resting phase, can be used as an alternative, endogenous marker. Using immunohistochemistry, we examined Ki-67 and BrdU expression pattern in rats. Ki-67 was expressed within the proliferative zone of the dentate gyrus and its expression pattern mimicked that of BrdU when examined soon after exogenous BrdU administration. Quantitative comparison of BrdU and Ki-67-positive cells showed 50% higher numbers of the latter when examined 24 h after the BrdU injection. This was expected, since BrdU can be incorporated into DNA only during the S-phase of the mitotic process, whereas Ki-67 is expressed for its whole duration. Experimental increases (by ischemia) or reductions (by radiation) in the number of mitotic cells produced parallel changes in BrdU and Ki-67 signals. Thus, Ki-67 is an effective mitotic marker and has most of the benefits of BrdU and none of the costs. This study provides evidence for Ki-67 to be used as a marker of proliferation in the initial phase of adult neurogenesis.