PGE合成酵素・受容体特異的プローブを利用した発熱の脳内機構解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470011
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 松村 潔 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (10157349)
• 研究分担者: 松村 京子 兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (40173877) ; 小林 茂夫 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40124797)
• キーワード: プロスタグランジン / ホスホリパーゼA2 / プロスタグランジン輸送体 / くも膜 / シクロオキシゲナーゼ-2 / 血管内皮細胞

研究概要

本年は下記の2項目について研究を行い、以下の結果を得た。
1、プロスタグランジン輸送体(PGT)の脳内分布と誘導
PGE2は生理的pHではイオン化しており、細胞膜を容易に透過しえない。そこでPGE2の膜輸送には特有の輸送体が働いていると考えられている。その一つがPGTである。
・PGTmRNAおよびPGT蛋白は構成的にラットくも膜に発現していた。
・細菌内毒素(LPS)投与後3時間でPGTmRNAがくも膜下腔、脈絡叢の血管に発現し、12時間まで増加した。くも膜においても、PGTmRNAの発現量が同様の時間経過で増加した。PGT蛋白も同様の時間経過で発現した。
・脳実質の血管ではLPSによるPGTmRNAのLPSによる誘導は起こらなかった。
・脳血管でPGTを発現する細胞は内皮細胞であった。
・以上の結果から、PGTが発熱時に脳の非実質細胞で誘導されPGE2の濃度調節に関与していることが示唆された。COX-2発現の時間経過より、PGT発現の時間経過が遅れること、脳実質のCOX-2発現細胞にはPGTが発現していないこと、からPGTは脳内で増加したPGE2を脳外に排出する機能を果たしているらしい。PGTの発熱における生理学的意義について今後検討を加える。
2、ホスホリパーゼ(PLA2)の脳内分布とその発熱への関与
PLA2は膜リン脂質からアラキドン酸を切り出す酵素で、これまでに16種類が発見されている。しかし、発熱時にCOX-2の基質となるアラキドン酸を供給するPLA2種とその脳内分布は不明である。
・PLA2の1種、細胞質型PLA2(cPLA2)蛋白は構成的に脳血管内皮細胞とミクログリアに発現していた。
・LPS投与後5時間で、cPLA2とCOX-2蛋白は多くの脳血管内皮細胞の核膜に共存していた。発熱時にCOX-2にアラキドン酸を供給するPLA2はcPLA2であることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura, K., Matsumura, K., Kaneko, T., Kobayashi, S., Hironori K., Negishi, M.: "The rostral raphe pallidus nucleus mediates pyrogenic transmission from the preoptic area"J. Neurosci. 22. 4600-4610 (2002)
• [文献書誌] Okazawa, M., Takao, K., Hori, A., Shiraki, T., Matsumura, K., Kobayashi, S.: "Ionic basis of cold receptors acting as thermostats"J. Neurosci. 22. 3994-4001 (2002)
• [文献書誌] Inoue, W., Matsumura, K., Yamagata, K., Takemiya, T., Shiraki, T., Kobayashi, S.: "Brain-specific endothelial induction of prostaglandin E2 synthesis enzymes and its temporal relation to fever"Neurosci. Res.. 44. 51-61 (2002)
• [文献書誌] Imai-Matsumura, K., Matsumura.K., Terao, A., Watanabe, Y.: "Attenuated fever in pregnant rats is associated with blunted syntheses of brain cyclooxygenase-2 and PGE_2"Amer. J. Physiol.. 283. R1346-1353 (2002)
• [文献書誌] Matsumura.K., Yamagata, K., Takemiya, T., Kobayashi, S.: "COX-2 and mPGES in brain endothelial cells ; potential targets of anti-inflammatory drugs"Current Medicinal Chemistry, Anti-inflammatory and Anti -Allergy Agents. 1. 161-166 (2002)