脳の修復におけるグリア細胞の脱分化・増殖に関する分子薬理学的解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557172
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 後藤 勝年 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (30012660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 智久 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (10201914) ; 濱 裕 筑波大学, 基礎医学系, 助手 (30261796) ; 桜井 武 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (60251055) ; 粕谷 善俊 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (70221877)
• Keywords: エンドセリン / アストロサイト / ET_B受容体 / 増殖因子 / cold injury

Research Abstract

Cold injuryによるラット一過性虚血脳障害モデルを作製し、傷害後のgliosis形成と内因性エンドセリン(ET)アイソペプチドの関連について検討した。ラットにcold injuryを施し、その脳傷害部位の凍結切片を、幼若なアストロサイト(ACs)と認識しうるRC1抗体による免疫組織化学実験に供したところ、傷害1日後からRC1陽性の細胞が確認され、時間依存的にその数が増加し傷害14日後にはreactive ACsとして認識された。この時、傷害部位において、ACsの分化の指標となりうる脳内glutamine synthetase(GS)活性が一過性に低下するとともに、ET- 1アイソペプチドの組織内濃度の上昇と、ACsにdominnantに発現が確認されているET_B受容体mRNAのdown- regulationが認められた。次に、脳傷害作製後に傷害部位のホモジネートを時間を追って調製(24,36,72 h)し、これをbrain extractとして初代培養ACsに適用してACsの形態的変化および〔^3H〕thymidineの取り込みを検討した。なお、ACsはあらかじめ正常脳から抽出したcontrol brain extractで分化誘導を行った後に、そこに傷害後のそれぞれのbrain extractを適用し、傷害後の脳内環境におけるACsの変化をin vitroにおいて再現した。その結果、brain extractの適用によりACsは形態学的に脱分化するとともに〔^3H〕thymidineの取り込みを上昇させた。しかも、ET- 1の活性中和抗体をbrain extractとプレインキュベーションしておくと、24 h- brain extractによる〔^3H〕thymidineの取り込み上昇が特異的に阻害された。以上のことから、一過性虚血脳障害後のACsの脱分化・増殖において、ET- 1がその早期にACsの増殖因子として働くことが明らかとなった。また、傷害部位でのET- 1組織内濃度の上昇が、blood-brain barrierの破綻による血漿由来ET- 1の漏出および脳内微小血管内皮細胞での産生亢進に依存することも確認した。

Research Products

• [Publications] Goto, K., etal.: "Endothelin versatility" Nature. 375. 539-540 (1995)
• [Publications] Yamada, G., etal.: "Possible sources of endothelin- 1 in damaged rat brain" J. Cardiovasc. Pharmacol.26. S486-S490 (1995)
• [Publications] Asada, S., etal.: "Endothelin- 1 induced down- regulation of ET_B receptor in RNA: participation of cAMP" J. Cardiovasc. Pharmacl.26. S272-S275 (1995)
• [Publications] Shigeno, T., etal.: "The effect of bosentan, a new potent endothelin receptor antogonist, on the pathogenesis of cerebral vasospasm" Neurosurgery. 37. 87-91 (1995)
• [Publications] Tsuboi, R., et al.: "Ultraviolet B irradiation increases endothelin- 1 and endothelin receptor expression in cultured human keratinocytes." FEBS Lett.371. 188-190 (1995)
• [Publications] Takigawa, M., etal.: "Molewlar identification of guanine- nucleotide- binding regulatory proteins which couple to endothelin receptors" Eur. J. Biochem.228. 102-108 (1995)