脳損傷後のチャンネルトランスポータ解析と治療への応用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470296
• 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) ; 真砂 敦夫 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (70209419) ; 間瀬 光人 名古屋市立大学, 医学部, 講師 (60238920) ; 島田 昌一 名古屋市立大学, 医学部, 教授 (20216063) ; 加藤 康二郎 名古屋市立大学, 医学部, 助手 (30315890)
• キーワード: 神経細胞 / アストロサイト / チャンネルトランスポータ / 脳損傷 / Na / myoinsitoI cotranspoter / アクアポリン / オスモライト トランスポータ / アクアポリン

研究概要

神経細胞やグリアの細胞膜表面には水、グルタミン酸、浸透圧物質などを選択的に通過させるチャンネル・トランスポーターが存在し、局所細胞環境を維持するために働いている。本研究では脳虚血、くも膜下出血、脳挫傷などの各種脳損傷加った時、神経細胞やグリアでこれらのトランスポーター機能がどのように変化するかを検討した。本年度(2年計画の1年目)は水チャンネル、グルタミン酸トランスポータ、浸透圧調節トランスポータの発現がどのように変化するかを解析した。その結果、びまん性軸索損傷では脳幹腹側にNa/myoinositoI cotransporter の遺伝子発現が亢進することを見出した(ueda et al.: MoI Braln Res)。また凍結脳損傷モデルでは浮腫水の広がりに応じて水チャンネルトランスポータのアクアポリン4遺伝子発現が増加することを見出した。またアクアポリン4のアストロサイトでの発現制御機構についても解析した(Yoneda et al.: MoI Brain Res、Yamamoto et al.: MoI Brain Res)。またこれらに先駆けて、脳損傷時にアストロサイトで即時遺伝子の発現冗進が起こることを培養モデルで見出した(Katano et al.: Newosci Lett)。これらの結果から、細胞膜トランスポーターを制御して細胞死の防止するという新しい治療の視点が確立できることが期待される。第2年目にはこれらトランスポーター遺伝子の発現制御機構を明らかにし、これをもとに細胞死防止法を開発することを研究目的とする予定である。

研究成果

• [文献書誌] Yamamoto N, Asai K, Yamada K.: "Alterations in the expression of the AQP family in cultured rat astrocytes during hypoxia and reoxygenation"Mol Brain Res. 90. 26-38 (2001)
• [文献書誌] Ueda T, Yamada K, Ugawa S, Shimada S.: "Diffuse brain injury induces local expression of Na+/myo-inositol cotransDorter in the rat brain"Mol Brain Res. 86. 63-69 (2001)
• [文献書誌] Yoneda K, Yamada K, Kato T: "Regulation of aquaporin-4 expression in astrocytes"Mol Brain Res. 89. 94-102 (2001)
• [文献書誌] Fujita M, Aihara N, Asai K, Kato T, Yamada K: "Regulation of rat hippocampal neural cadherin in the kainic acid induced seizures"Neurosci Lett. 297. 13-16 (2001)
• [文献書誌] Katano H, Fujita K, Asai K, Masago A, Yamada K: "A metabotropic glutamate receptor antagonist, alpha-methyl-4-carboxyphenyiglycine, attenuates immediate early gene mRNA expression following traumatic injury in cultured rat cortical glial cells"Neurosci Lett. 306. 101-105 (2001)
• [文献書誌] Mase M, Yamada K, Matsumoto T, Iida A: "PET study in patients with neuropsychological impairments in the chronic state after traumatic diffuse brain injury in Gjedde A, Hansen SB, Kundsen GM, Paulson OB: Physiological Imaging of the Brain with PET"Academic Press Orlando, USA. 353-358 (2001)