クモ膜下出血後のアポトーシス解析と防止法の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470294
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 山田 和雄 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (90150341)
• 研究分担者: 相原 徳孝 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (00264739) ; 間瀬 光人 名古屋市立大学, 医学部, 講師 (60238920) ; 松本 隆 名古屋市立大学, 医学部, 講師 (50199676) ; 島田 昌一 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (20216063) ; 加藤 泰治 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (60094364) ; 岩田 明 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (90275131)
• キーワード: クモ膜下出血 / 頭蓋内圧 / 脳幹流圧 / アポトーシス / TUNEL染色 / bax / bcl-2 / 低体温

研究概要

クモ膜下出血時には頭蓋内圧が一過性に体血圧近くまで上昇し、この結果脳灌流圧が低下し、一過性脳虚血が起こることを、ラットクモ膜下出血モデルを用いて明らかにした。また、血管破裂部位を含む脳主幹動脈では血管攣縮が起こり、これも虚血に関与することを明とにした。この結果虚血に脆弱な海馬では出血の2日後にCA1領域でTUNEL陽性細胞が出現し、アポトーシス様の細胞死が起こっていることを明らかにした。このモデルでアポトーシス関連遺伝子と蛋白の発現を検討すると、bax、bcl-x、iceなどアポトーシスを促進する遺伝子がCA1、CA3で出現することを明らかにした。一方アポトーシスに抑制的に働くbcl-2もある程度出現するが、特にCA1においてはbaxと比較して発現量が少ないこと、発現時間が短いことなどを明らかにした。このためCA1でのアポトーシスの発現はbax/bcl-2の発現のアンバランスによって起こることが示唆された。また脳内での主要な水チャンネルであるaquaporin4とオスモライトトランスポーターであるsodium myoinositol cotransporter(SMIT)についてもその遺伝子発現を検討した。その結果、とくにSMITの発現が虚血部位を中心に認められることを明らかにし、またaquaporin4は出血後3-5日後にその発現がピークに達することを明らかにした。さらに治療的アプローチとして低体温治療を試みたが、低体温負荷によりhsp70やc-junの発現が抑制されたり、発現開始が遅れることを明らかにした。Caspase阻害薬による細胞死の抑制とp21遺伝子導入による細胞死の抑制については次年度に研究を計画している。

研究成果

• [文献書誌] Kawamura Y,Yamada K, et al: "Hypothermia modulates induction of hsp70 and c-jun mRNA in the rat brain after subarachnoid hemorrhage"J Neurotrauma. 17(in press). (2000)
• [文献書誌] Aihara N,Yamada K,et al: "Temporal pattern of argyrophilic neurons after diffuse axonal injury in rats"J Neurotrauma. 17(in press). (2000)
• [文献書誌] Katano H,Yamada K,et al: "Traumatic injury in vitro induces IEG mRNA in cultured glial cells, suppressed by co-culture with neurons"Neuroreport. 10. 2439-2448 (1999)
• [文献書誌] Mase M,Yamada K, et al: "Acute and transient increase of lipocalin-type prostaglandin D synthase(beta-trace)level in cerebrospinal fluid of patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage"Neurosci Lett. 270. 188-190 (1999)
• [文献書誌] Mase M,Yamada K, et al: "Cerebral blood flow and metabolism of steral syndrome evaluated by PET"Neurology. 52. 1515-1516 (1999)
• [文献書誌] Yamashita N,Yamada K: "Experience with a programmable valve shunt system"J Neurosurg. 91. 26-31 (1999)
• [文献書誌] Yamada K, et al: "Apoptosis-related genes are expressed in the rat model of subarachnoid hemorrhage in Ito U, Fieschi C, Orzi F, Kuroiwa T, Klatzo I(Eds)Maturation Phenomenon in Cerebral Ischemia III"Springer, Heidelberg, Germany. 48-58 (1999)
• [文献書誌] Mase M,Yamada K, et al: "Cerebral Blood flow and metabolism in patients with neuropsychological impairmants after diffuse brain injury. in Chiu W-T(ed)International Conference on Recent Advances in Neurotraumatology"Monduzzi Editore, Bologna, Italy. 351-355 (1999)