脳虚血後の薬剤投与でも神経細胞を救えるメカニズムの解明 ―FK506が蛋白合成能と蛋白合成関連因子に及ぼす影響についての検討―

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15591531
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 久門 良明 愛媛大学, 医学部, 助教授 (80127894)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊賀瀬 圭二 愛媛大学, 医学部, 助手 (50346665)
• Keywords: delayed neuronal death / tacrolimus : FK506 / FKBP 12 / CA1 / Gerbil / Neuroprotection / eIF2 / protein synthesis

Research Abstract

砂ネズミ5分間前脳虚血により、虚血負荷7日後の海馬CA1領域ニューロンはほぼ死滅する。本モデルに対し免疫抑制剤のFK506 (10mg/kg)は、虚血後6時間目まで神経保護効果が認められた。このような脳虚血後の薬剤投与でも神経細胞を救えるメカニズムの解明のために、FK506の細胞内受容体であるFK506-binding protein (FKBP12)の細胞質での変動を検討した。その結果、保護効果のみられた虚血後6時間までに細胞質のFKBP12量に変化を認めず、24時間後に増加した。つまり、保護効果のみられる時間帯とFKBP12の細胞質での経時的変化に相関性はみられず、FKBP12を介さない可能性が示唆された(Neurosci Lett,2003)。
そこで、このFK506が蛋白合成能と蛋白合成関連因子に及ぼす影響について検討した。砂ネズミ5分間前脳虚血により、虚血負荷7日後の海馬CA1領域の生存ニューロン数は9.5±3.5/mmとなった(偽手術群:215.5±4.5/mm)。また、^<14>C-leucineのオートラジオグラフィによる蛋白合成能の検討では、アミノ酸の取り込みは、海馬CA1領域では虚血後24時間まで回復しなかった。この蛋白合成は、蛋白合成関連因子であるeIF2がリン酸化されて、その後の蛋白合成能が障害される。本モデルにおいて、リン酸化eIF2の変動をWestern blottingで検討した結果、虚血後神経細胞死に至る海馬CA1では、虚血後30分でリン酸化eIF2のバンドが強く検出され、12時間後まで同程度の濃度が認められた。一方、細胞死を免れる海馬CA3では、同様に虚血後30分でリン酸化eIF2のバンドが強く検出されたものの、9時間後より濃度が減少し、eIF2のリン酸化が抑制されることが判明した。現在、eIF2のリン酸化に対するFK506投与の影響について検討中である。

Research Products

• [Publications] Fumoto N, Nakatsuka H, Ohta S, Kumon Y, Ohnishi T: "Hippocampal CA1 neuron survival and cytosolic FKBP12, the 12 kDa FK506-binding protein, after ischemia and tacrolimus treatment in gerbils"Neuroscience Letters. 339. 219-222 (2003)