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

2001 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 / オリゴデンドロサイト / 白質

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、大脳白質病変と転写因子cyclic AMPresponse element binding protein(CREB)のリン酸化(活性化)の関係を、オリゴデンドロサイトの特異的マーカーを用い、TUNEL染色やBcl-2蛋白発現と共に、免疫組織学的に調べた。すなわち、白質が皮質よりも大きな容積をしめるヒト脳では大脳白質が脳梗塞において主な病変部位であることが大変多く、今後の血栓溶解療法や血流再開療法の施行に伴い、白質保護が益々重要な課題になってきているからである。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。また、CREBはthioredoxin発現を調節することで酸化ストレス抑制にも重要な役割を果たしていることが明らかとなっている。実験の結果、代表的な大脳白質部位である脳梁の虚血周辺部では、再潅流24-48時間の時点で、オリゴデンドロサイト細胞核における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発現は明らかに増大しかつ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。また、髄鞘染色上、髄鞘の密度や構造は正常に保たれていた。また、同部位のCREBリン酸化の明らかなオリゴデンドロサイトはニトロチロシン染色陰性であり、一酸化窒素やペロキシナイトライトを介した酸化ストレスを免れていた。一方、虚血中心部の脳梁では再潅流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、ニトロチロシン染色陽性であり、オリゴデンドロサイトの傷害は明らかであった。また、髄鞘は明らかに非薄化していた。以上より、脳虚血再潅流時において、CREBリン酸化の持続が大脳白質のオリゴデンドロサイトや髄鞘に保護的に作用していることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Kortaro Tanaka: "A novel voltage-sensitive Na^+ and Ca^<2+> channel blocker, NS-7 pevents suppression of cyclic AMP-dependent protein kinase"Brain Research. 924(1). 98-108 (2002)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Phosphorylation of cyclic adenosine monophosphate response element binding protein in oligodendrocytes in the corpus callosum after focal cerebral ischem"Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 21(10). 1177-1188 (2001)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Activation of NG2-positive oligodendrocyte progenitor cells during post-ischemic reperfusion in the rat brain"Neuroreport. 12(10). 2169-2174 (2001)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Alteration of second messengers during acute cereboral ischemia-adenylate cyclase, cyclic AMP-dependent protein kinase and CREB"Progress in Neurobiology. 65(2). 173-207 (2001)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Activated phosphorylation of cyclic AMP response element binding protein is associated with preservation of stnal neurons after focal ischemia"Neuroscience. 100(2). 345-354 (2000)
• [Publications] Kortaro Tanaka: "Effects of blockade of voltage-sensitive Ca^<2+>/Na^+ channels by a novel phenylpyrimidine dorivative, NS-7, on CREB phosphorylation in focal ischemia"Brain Research. 873(1). 83-93 (2000)