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

2002 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, 大学院・医学研究科, 教授 (90150341)
• 研究分担者: 島田 昌一 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20216063) ; 相原 徳孝 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (00264739) ; 間瀬 光人 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60238920) ; 浅井 清文 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70212462)
• キーワード: アクアポリン / ミオイノシトール・トランスポータ / 脳虚血モデル / くも膜下出血モデル / 培養グリア / 神経幹細胞 / 線条体出血モデル / オスモライト・トランスポータ

研究概要

ラツト脳虚血モデルでのアクアポリン4型遺伝子と蛋白は虚血の3-7日目をピークとして発現がみられた。また局在の検討ではアストロサイトにその局在があり、急性期には血管周囲足での発現が消失し、細胞体での発現が増強し、アクアポリン蛋白のターンオーバーが起こっていることが示された。さらに浮腫の強い部分で遺伝子、蛋白とも発現が強く、浮腫の発生とともに吸収にも関与することが示された。同様な所見は凍結脳損傷モデルでも示され、細胞外浮腫の消長に応じて、アクアポリン4型がダイナミックに変化していることが明らかになった。一方、培養グリア細胞に低酸素負荷を加えると、1,4,5,8型など各種のアクアポリンが発現することを明らかにし、その制御機構を明らかにした。オスモライト・トランスポータであるミオイノシトール・トランスポータの発現は、ラットくも膜下出血ではくも膜下腔に接する脳組織の神経細胞にみられ、脳組織の浸透圧変化に対応していることが示された。また、くも膜下出血急性期におこる全脳虚血のため、海馬にも発現がみられ、虚血性の浸透圧変化にも反応することが示された。ミオイノシトール・トランスポータの発現が有益な反応か否かは完全に解明することはできなかったが、慢性期にはその反応が消失することから、一過性の反応と考えられた。ラット線条体出血後には黒質の変性が起こることを明らかにしているが、この際、黒質神経細胞にもミオイノシトール・トランスポータの発現が起こることを明らかにした。しかしその生理学的意義については不明であり、解析を進めている。また、神経幹細胞をラット線条体出血後に移植すると、黒質の変性が修飾され、ミオイノシトール・トランスポータ発現が変化することを解析している。

研究成果

• [文献書誌] Aihara N, Yamada K, et al.: "Intracerebral hemorrhage upregulates Na+/myoinositol cotranspoter in the rat brain"Neurosci Lett. 327. 21-24 (2002)
• [文献書誌] Yamamoto N, Yamada K, et al.: "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, Shimada S et al.: "Diffuse brain injury induces local expression of Na+/myo-inositol cotransporter in the rat brain"Mol Brain Res. 86. 63-69 (2001)
• [文献書誌] Yoneda K, Asai A, Yamada K, et al.: "Regulation of aquaporin-4 expression in astrocytes"Mol Brain Res. 89. 94-102 (2001)
• [文献書誌] Fujita M, Aihara N, 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, Asai K, Yamada K, et al.: "A metabotropic glutamate receptor antagonist, alpha-methyl-4-carboxyphenylglycine, attenuates immediate early gene mRNA expression"Neurosci Lett. 306. 101-105 (2001)