脳虚血再灌流時における脳血管破綻のメカニズムの解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670639
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 田中 耕太郎 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (90129528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 傳法 倫久 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (50306700) ; 鈴木 重明 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (50276242) ; 野川 茂 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (50208310)
• Keywords: 脳虚血 / 虚血性細胞傷害 / 転写因子 / 脳保護 / 情報伝達 / CREB / サイクリックAMP / アポトーシス

Research Abstract

本年度は、ラット中大脳動脈閉塞モデルを用い脳虚血再潅流時における、転写因子cyclic AMP response element binding protein(CREB)のリン酸化(活性化)を、TUNEL染色やBcl-2蛋白、BDNF蛋白発現と共に、免疫組織学的に調べた。CREBは種々の神経栄養因子の作用発現やBcl-2蛋白などの抗アポトーシス因子発現に関与し、神経細胞の発生、分化や再生、シナプス可塑性の維持など細胞保護的に機能することが注目されている。実験の結果、虚血周辺部では、再潅流24-48時間の時点で、神経細胞核におけるCREBリン酸化の亢進の持続とともに、同細胞の細胞質でBcl-2やBDNF発現は増大しかつTUNEL染色は陰性であり、Cresyl violet染色上、細胞の形態は正常に保たれていた。一方、虚血中心部では再潅流24-48時間の時点で、リン酸化CREBは全く検出されず、かつBcl-2も陰性化し、TUNEL染色は強陽性であり、細胞傷害は明らかであった。脳虚血再潅流時において、CREBリン酸化の持続が、下流のシグナルとしてBcl-2やBDNF産生を賦活化し、細胞保護的に作用している可能性が高いことが明らかとなった。また、CREBリン酸化のシグナル伝達の上流として、虚血再潅流の早期には脱分極に伴う細胞内へのCa^<2+>流入が大きく関与していること、後期にはサイクリックAMP依存性蛋白リン酸化酵素やMAPキナーゼ系の関与がより重要であることが示唆された。なお、これらの所見は大脳皮質に限らず線条体や海馬でも同様に認められた。

Research Products

• [Publications] Kortaro Tanaka: "Activated phosphorylation of cyclic AMP response element binding proteins associated with preservation of striatal neurons after focal cerebral ischemia in the rat."Neuroscience. 100(2). 345-354 (2000)
• [Publications] Shigeaki Suzuki: "Expression of interleukin-6 is suppressed by inhibition of voltage-sensitive Na^+/Ca^<2+> channels after cerebral ischemia."Neuroreport. 11(11). 2565-2569 (2000)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Effects of blockade of voltage-sensitive Ca^<2+>/Na^+ channels by a novel phenylpyrimidine derivative, NS-7, on CREB phosphorylation in focal cerebral ischemia in the rat."Brain Research. 873(1). 83-93 (2000)
• [Publications] Shigeaki Suzuki: "Immunohistochemical detection of leukemia inhibitory factor after focal cerebral ischemia in rats."Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 20(4). 661-668 (2000)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Persistent CREB phosphorylation with protection of hippocampal CA1 pyramidal neurons following temporary occlusion of the middle cerebral artery in the rat."Experimental Neurology. 161(2). 462-471 (2000)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Inhibition of cyclic AMP-dependent protein kinase in the acute phase of focal cerebral ischemia in the rat."Neuroscience. 94(2). 361-371 (1999)