神経栄養因子とその受容体の遺伝子発現よりみた虚血性脳損傷修復機構・解析

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04268208
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山田 和雄 大阪大学, 医学部, 講師 (90150341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大槻 秀夫 大阪大学, 医学部, 助手 (50240841) ; 早川 徹 大阪大学, 医学部, 教授 (20135700)
• Keywords: 虚血性表質損傷 / 視床変性 / FGF / FGF受容体 / in situ hubridization / ウエスタンブロット / mRNA発現 / FGF局新投与

Research Abstract

虚血性皮質損傷後視床ニューロンに緩徐に起こる変性がFGFの髄腔内投与によって防止できることを、ラット中大脳動派閉塞モデルを用いて明かにした。そこで虚血性損傷後におけるFGF受容体mRNAの発現をin situhybridizationにより、またFGF受容体蛋白の発現をウエスタンブロットで分析し、外因性FGFの作用機構とその標的細胞を考察した。次いで内因性FGFの発現を同様の手法で解析し、変性防止のための外因性FGFの必要性を考察した。
その結果、FGF受容体遺伝子の発現は虚血損傷後1日目から虚血側の皮質と白質に広範にみられ、その後発現の範囲は梗塞周囲に限局される傾向はあるが、7-14日まで持続した。また発現はニューロン、グリアともに認められた。FGG受容体蛋白のウエスタンブロットでは60kD,110kD付近に2つのバンドを認め、高分子側のバンドは梗塞周囲皮質で増加した。内因性FGFのmRNAと蛋白の発現は虚血1日後にはみられず、3日後に認められるようになり、7日後にはグリアの一部を残して消失した。
これらの知見から、虚血性脳損傷後にはFGF受容体のup regulationがニューロン、グリアともに起こることが明らかになった。しかし損傷後変性に陥る視床ニューロンにはFGF受容体およびFGFとも遺伝子発現や蛋白増加はみられなかった。したがって外因性FGFの投与による視床ニューロンの変性防止メカニズムとしては、視床ニューロンに直接働くよりも、グリアを介した作用であることが示唆された。また内因性FGFの発現がFGF受容体の発現よりも遅れることが、虚血後の変性と関連することが示唆され、虚血後早期に投与した外因性FGFの効果を説明しうるものであった。

Research Products

• [Publications] Yamada K,Kinoshita A,Kohmura E,et al: "Detection and partial purification of ischemia-related neurotrophic activity in the periinfarcted brain tissue" Neurol Res. 14. 267-272 (1992)
• [Publications] Kinoshita A,Yamada K,Hayakawa T: "Cholinergic deafferentation prevents delayed neuronal death of the hippocampal CAl pyramidal neurons after transient forebrain ischemia" Neurol Res. 14. 340-344 (1992)
• [Publications] Tokuno T,Kataoka K,Asai T,et al: "Functional changes in thalamic relay neurons after focal cerebral infarct:A study of unit recordings from VPL Neurons after MCA occlusion in rats" J Cereb Blood Flow Metabol. 12. 954-961 (1992)
• [Publications] Kataoka K,HayakawaT,Mushiroi T,et al: "Changes in somatosensory circuits after subcortical infarct in rats" Restr Neurol Neurosci. 4. 323-330 (1992)
• [Publications] Otsuki H,Yamada K,Taneda M,et al: "Prostaglandin El protects rat primary cultured neurons against hypoxic injury" Cytoprotection and cytobiology. 10. 163-169 (1992)
• [Publications] 湯口 貴導,山田 和雄,甲村 英二,他: "感覚領野損傷後の視床逆行変性に対する外因性線維芽細胞成長因子(FGF)の作用機序" 神経化学. 31. 360-361 (1992)
• [Publications] Yamada K,Kohmura E,Taguchi J,et al: "Expression of basic FGF in periinfarcted brain tissue and modification of postischemic thalamic degeneration by exogenous basic FGF.In Globus MY-T,Dietrich WD(eds):The Role of Neurotransmitters in Brain Injury" Plenum Publishing, 259-264 (1992)
• [Publications] Yamada K,Komura E,Kinoshita A,et al: "Modification of ischemic neuronal injury by basic fibroblast growth factor.Ito U,Kirino T,Kuroiwa T,Klatzo I(eds)Maturation Phenomenon" Springer, 139-149 (1992)