脳浮腫の発生機序に関与するサイトカイン・ケモカインの病態生理学的役割の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K17417
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 尾崎 充宣 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (00760521)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 水中毒 / 脳浮腫 / サイトカイン / CX3CR1 / 脈絡叢

Outline of Annual Research Achievements

2019年度においても2018年度と同様にCX3CR1ノックアウトマウス、IFN-γノックアウトマウスと野生型(C57/BL6J)マウスを用いて、体重の19%(0.4μg/kgのバソプレッシンを含む)の水をマウスの腹腔内に注入することで水中毒、脳浮腫モデルを作成した。CX3CR1ノックアウトマウスとIFN-γノックアウトマウスはいずれも野生型マウスに比べて2時間後の死亡率は有意に高いという結果を示し、IFN-γとCX3CR1を介したシグナルが保護的に機能することが明らかになった。この結果が生じる原因を探究すべく2019年度はCX3CR1ノックアウトマウスと野生型マウスについて詳細な検討を行った。結果として脳浮腫は57BL/6とCX3CR1ノックアウトマウスで有意な差を示さないこと、aquaporin 1および aquaporin 4は何れも水投与後20-30分で急激に遺伝子発現が低下し、その後徐々に発現が回復することが分かった。一方、脈絡叢におけるaquaporin 1の遺伝子発現は水投与後30分で有意に増加し、1時間後には未処置のレベルに低下した。更に、脈絡叢におけるaquaporin 1の遺伝子発現上昇は57BL/6と比較してCX3CR1ノックアウトマウスが有意に高いことが分かった。しかし、現時点では死亡率の差を説明できる分子機構および脈絡叢におけるaquaporin 1の遺伝子の一過性発現上昇の水中毒病態形成における意義については明らかに出来ていない。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの研究において、水中毒における野生型とノックアウトマウスのフェノタイプはほぼ確定することが出来たので、最も著明なフェノタイプの相違点である死亡率の差を説明出来る分子機構の解明に焦点を絞り研究を進めているところである。

Strategy for Future Research Activity

CX3CR1ノックアウトマウスと野生型マウスの死亡率の差を説明できる分子機構を追及することを目的として2020年度は特に神経細胞死に関して解析を行う予定である。手法としてRT-PCR、Western blotting法、免疫染色法等を用いてNeuN、GFAP、casepase 3などに焦点を絞って解析を予定している。最終年度であるので、研究結果の取り纏めも進めていく。