2013 Fiscal Year Research-status Report
脳血管周皮細胞における活性酸素生成酵素Nox4に着目した脳虚血病態の研究
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25461134
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
黒田 淳哉 九州大学, 大学病院, 助教 (70614858)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳血管周皮細胞 / Nox4 / 活性酸素 / 脳虚血 / 脳梗塞 / 血液脳関門 / 脳浮腫 / 血管新生 |
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| Research Abstract |
脳血管周皮細胞は，Neurovascular Unitの構成要素の一つであり，脳虚血急性期における脳浮腫の増悪や慢性期の血管新生に関与すると考えられている．我々は脳血管周皮細胞の活性酸素生成酵素Nox4に着目して脳虚血病態の研究を行っている．
我々は，Nox4がヒト脳血管周皮細胞に高発現しており，同細胞における活性酸素生成を担うことを明らかにした．Nox4の発現は，アンジオテンシンIIや低酸素刺激によって増強されることから，動脈硬化や脳虚血の際にNox4の発現が誘導される可能性が考えられる．
一方で，我々はマウス脳梗塞モデルを用いて，脳梗塞巣の新生血管におけるNox4の発現が増強していることを見出した．我々は本研究申請前にSM22αプロモーターを用いたNox4トランスジェニックマウス(Tg-Nox4)を作製しているが，このマウスでは毛細血管においては周皮細胞のみにNox4が過剰発現していると考えられる．Tg-Nox4の中大脳動脈を閉塞することにより脳梗塞を作成すると，対照マウスに比較してそのサイズが有意に増大し，血液脳関門(BBB)破綻の程度がより大きくなった．その機序につながる実験結果として，Nox4を過剰発現させた血管周皮細胞では，NFκBのリン酸化およびMMP9の発現の上昇を認めた．また，RNAiを用いて脳血管周皮細胞のNox4発現を抑制すると細胞増殖速度が減少し，Nox4は周皮細胞の増殖にも関与していると考えられる．
これまでの実験結果より，現時点では，脳虚血や動脈硬化により脳血管周皮細胞におけるNox4の発現が増加し，NFκBのリン酸化やMMP9の発現増加を介してBBBの破綻をきたし，脳梗塞サイズの増加や脳浮腫の増大につながる可能性が考えられる．また，Nox4は周皮細胞の増殖に働き血管新生を促進する可能性もあり，慢性脳虚血においても重要な役割を果たす可能性がある．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度の計画として掲げた「1) 脳虚血病態と脳血管周皮細胞Nox4の関連性の解明」については，一定程度の成果が上がっていると考えている．一方で，「2) 脳血管周皮細胞における活性酸素生成が細胞内シグナル伝達に及ぼす影響の解明」については，まだ不十分である．しかしながら，26年度以降に行う予定であったトランスジェニックマウスを用いた個体レベルでの解析もすでに開始して成果も出ており，全体としてはおおむね順調に進展していると判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は特に脳血管周皮細胞の活性酸素生成が関連するシグナル伝達の詳細をさらに解明し，脳虚血病態の理解につながるように研究を進行していきたい．また，成果は積極的に学会・論文などで発表していくよう，努力したい．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
既に所有している分子生物学実験試薬や細胞培養関連器材を有効に活用したり，試薬や実験方法を効率化することにより，当初計画の研究経費を節約することができたため．
平成26年度の助成金と合わせて，分子生物実験試薬や培養細胞購入などの消耗品費として使用する予定である．平成26年度は細胞内シグナル伝達に関する多数の実験を行う予定になると思われるため，抗体など比較的高価な物の購入費として有効に活用していきたい．
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