2015 Fiscal Year Annual Research Report
衝撃圧力が血液脳関門のバリア機能破綻に及ばす影響の評価
| Project/Area Number |
26630101
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
|---|
Principal Investigator |
青村 茂 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20281248)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中楯 浩康 首都大学東京, システムデザイン学部, 助教 (10514987)
角田 陽 東京工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60224359)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 毛細血管 / 衝撃圧力 / 組織崩壊 / 脳内点状出血 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は頭部外傷時におこる頭蓋内圧力変動と，脳内出血・脳浮腫の関係を解明するために，脳毛細血管を模したモデルに衝撃圧力を負荷し，脳毛細血管特有の機能である血液脳関門（BBB）の構成細胞の１つであるアストロサイトが，衝撃圧力負荷後のBBBのバリア機能にどのような影響を受けるのかを評価した．まずアストロサイトの培養では，セルデスク上に神経幹細胞を播種し，アストロサイトに分化させた．in vitro BBBモデルはラット脳毛細血管内皮細胞・ペリサイト・アストロサイトで構成される培養モデルである．次に衝撃圧力負荷後，血液脳関門の破綻を評価するために，経内皮電気抵抗値測定を行った．経内皮電気抵抗値測定は血管内皮細胞を結合させる接着タンパク質の発現量に依存し，細胞外抵抗値の減少は細胞間隙透過性の亢進を意味する．次に衝撃圧力が血液脳関門に与える影響を形態的に評価するために，衝撃圧力負荷してから2日後に蛍光染色を行った．アストロサイトを用いた衝撃圧力負荷実験では，アストロサイトが衝撃圧力によって死んでいないか確認するために生細胞・死細胞の染色を行った．また，アストロサイトに発現しているGFAPと細胞核の染色を行った．
In vitro BBBモデルを用いた衝撃圧力負荷実験の結果より，衝撃圧力負荷後に経内皮電気抵抗値が減少していることが確認できた．また，蛍光画像より，脳毛細血管内皮細胞間の密着結合を構成している細胞間接着タンパク質claudin-5とZO-1の発現が，衝撃圧力によって減少していることも確認できた．アストロサイトを用いた実験と同様に蛍光画像からGFAPの総面積を算出したところ，衝撃圧力によってGFAPの発現が増加していることが確認できた．以上の実験より，血液脳関門の破綻が，GFAPの発現増加など，アストロサイトの活性化と大きく関係していることを示した．
|
