水チャンネルの発現からみた髄液産生吸収,頭蓋内圧調節機構の解明

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08671600
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 真砂 敦夫 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (70209419)
• 研究分担者: 川村 康博 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (40295613) ; 片野 広之 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (30295612) ; 間瀬 光人 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (60238920) ; 松本 隆 名古屋市立大学, 医学部, 講師 (50199676) ; 山田 和雄 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (90150341)
• キーワード: 頭蓋内圧亢進 / 脳脊髄液 / 水頭症 / 浸透圧調節トランスポーター / 水チャンネル

研究概要

申請者らは平成8年度の研究立案で,頭蓋内圧亢進時の髄液循環動態を観察するために,水チャンネルや浸透圧調節トランスポーター遺伝子の発現を検討することを掲げ,次のような知見を得た.
1,水チャンネル遺伝子の発現:水チャンネル(MIWC)遺伝子は脳室上衣細胞ばかりでなく大脳白質にも広く発現が認められ,脳室壁を介した髄液の吸収以外にも水分子の移動に関係することが考えられた.しかし予想に反し,頭蓋内圧亢進・水頭症モデルや局所脳虚血モデルなど髄液循環の異常や脳浮腫を生じる病態では水チャンネル遺伝子の変動は認められなかった.水チャンネルには機能の異なるファミリーが存在すると言われており,MIWCのみの検討では病態をとらえきれない可能性があった.2,利尿ホルモンとの関係:c-type natriuretic peptide(CNP)は中枢神経系に広く存在しHormonalな髄液調節因子として注目されている.水頭症発現時のCNP遺伝子の発現を観察したが明らかな変動はみられなかった.発現量が微量であることや検討した時間的経過に問題がある可能性があった.3,グルタミン酸トランスポーター(GLAST)遺伝子の発現変化:GLASTはオスモライトあるいは興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸の細胞内取り込みを行う膜蛋白である.カリオン誘発水頭症ラットでは,カオリン注入後4日〜1週にかけて急激な頭蓋内圧亢進・脳室拡大をきたし,脳室周囲組織の破壊や神経伝達の異常をきたす.この時期に脳室周囲の反応性グリア細胞にGLAST遺伝子が著明に増加することを明らかにした(Masago et al.NeuroReport 1996).GLASTが髄液浸潤により傷害された局所脳組織において,浸透圧変化を還元する目的で,または損傷神経繊維から出したグルタミン酸を処理するために誘導された可能性がある.その他の浸透圧調節トランスポーター(タウリン,ミオイノシトールなど)に変動はなく,グルタミン酸と髄液循環障害との関連が示唆された.

研究成果

• [文献書誌] Masago A., Shimada S.et al:"Expression of glutamate/aspartate transporter(GLAST)mRNA in periventricular reactive astrocytes of experimental hydrocephalus." J Cereb Blood Flow Metab. 17(suppl). S131 (1997)
• [文献書誌] Masago A., Yamada K.et al: "Transient reduction of neuropsin mRNA in the hippocampus following middle cerebral artery occlusion." J Cereb Blood Flow Metab. 17(suppl). S499 (1997)
• [文献書誌] Harada S., Kamiya K et al:"Subarachnoid hemorrhage induces c-fos,c-jun and hsp70mRNA expression in rat brain." Neuro Report. 8. 3399-3404 (1997)
• [文献書誌] Iwata A., Masago A et al:"Exxpression of basic fibroblast growth factor mRNA after transient focal ischemia:comparison with expression of c-fos,c-jun and hsp70mRNA." J Neurotrauma. 14. 201-210 (1997)
• [文献書誌] Katano H., Masago A et al:"Marked alteration of c-fos and c-jun but not hsp70 messenger RNA expression in rat brain after cold-induced trauma:An in situ hybridization study." Restr Neuol Neurosci. 11. 153-160 (1997)
• [文献書誌] Masago A., Shimada S et al:"GLAST mRNA expression in the periventricular area of experimental hydrocephalus." Neuro Report. 7. 2565-2570 (1996)
• [文献書誌] Masago A., Yamada K.et al:"Changes of neuropsin mRNA expression in the hippocampus following rat focal brain ischemia." Restr Neurol Neurosci. 10. 168-169 (1996)
• [文献書誌] Katano H., Masago A et al:"Expression of immediate early genes and heat shock protein mRNA following cryogenic brain injury in rats." Adv Neurotrauma Res. 8. 31-33 (1996)
• [文献書誌] Matsumoto T., Masago A et al.: "Changes of intracranial pressure(ICP)and gene expression using newly developed ICP controllable model in rats." Adv Neurotranma Res. 7. 23-28 (1995)
• [文献書誌] 金井秀樹, 真砂敦夫ら: "虚血神経細胞障害におけるカルパインの作用." Brain Hypoxia. 11. 29-34 (1997)
• [文献書誌] 真砂敦夫、山田和雄ら: "ラット中大脳動脈閉塞モデルにおける海馬特異的セリンプロテアーゼ(neuropsin)mRNAの発現変化について." 神経化学. 35. 308-309 (1996)
• [文献書誌] 真砂敦夫, 山田和雄ら: "水頭症性脳浮腫における上衣下細胞群のグルタミン酸トランスポータ(GLAST)遺伝子の発現." 脳浮腫研究会報告書. 18. 65-74 (1995)
• [文献書誌] Yamada K., Masago A, et al.: "Maturation Phenomenon in Cerebral Ischemia II. Ito U,Kirino T,Kuroiwa T,Klatzo I(eds)," Springer-Verlag,Berlin,Heidelberg, 6 (1997)
• [文献書誌] 松本 隆, 真砂敦夫ら: "髄膜をめぐる諸問題。山嶋哲盛,木田真也(編集)" サイメッドパブリケーションズ, 9 (1997)
• [文献書誌] 山田和雄、中塚雅雄ら:"脳機能の解明-21世紀に向けて- 赤池紀扶、東 英穂 他(編集)," 九州大学出版会, 7 (1998)