| 研究課題/領域番号 |
26462163
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
脇坂 義信 九州大学, 大学病院, 助教 (50631694)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 高血圧性脳出血 / 脳血管周皮細胞 / 活性酸素生成酵素種 / アンギオテンシン / 酸化ストレス |
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| 研究実績の概要 |
脳血管周皮細胞の生存には血小板由来成長因子(platelet-derived growth factor:PDGF)の受容体(PDGF receptor: PDGFR)を介した細胞内シグナル伝達が重要であり、PDGFR発現抑制マウス(pdgfrβ+/-マウス)では脳血管周皮細胞発現が抑制される。また脳血管周皮細胞が過度に減少したマウスでは胎仔期に脳出血死することが知られている。
このpdgfrβ+/-マウスとその野生型マウスに対して、既報と同様にアンギオテンシン(Ang)-II皮下灌流(1000ng/kg/日)に加えてL-NAME(一酸化窒素合成酵素阻害薬)(100mg/kg/日)内服により慢性高血圧状態にした後に、Ang-II皮下注(0.5μg/g, 2回/日, 連日, 最大3週間)による一過性の急性高血圧を誘導することで脳出血モデルを作成し脳出血発症率を比較した。しかし両郡間で差を認めなかった。
一方で我々は、脳出血の発症にAng-II由来の活性酸素生成酵素(NADPH oxidase: Nox)の活性亢進が関連することを、また脳血管周皮細胞にはNox4が発現していることを見いだしている。そこで平成28年度はNox4強発現亢進マウス(Nox4-Tg)(24ヶ月齢)8匹と野生型マウス(24ヶ月齢)8匹に対して上述と同様の方法を用いて脳出血発症の誘導を試みた。その結果、Ang-II皮下灌流とL-NAMEの内服により収縮期血圧は100mmHg前後から180mmHg前後まで上昇した。しかし全身浮腫をもきたし薬剤投与開始7日目までに多くのマウスが死亡した。解剖で肉眼的に明らかな脳出血を認めない一方で、多くのマウスで心肥大と腹水を認めた。そのためAng-II皮下灌流とL-NAMEの内服により高齢マウスでは、脳出血の発症前に心不全で死亡する可能性が高いことが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ヒトでは加齢が脳出血発症のリスクの一つであることが知られているため高齢マウスを用いた。しかしマウスの高齢化に時間を要し、またNox4-Tgマウスの出生数が少なかったため、実験に使用可能なマウス数が限られていた。そのため比較的少数のマウスに対してのみ脳出血モデルの作成を試みることができなかった。
Ang-II皮下灌流とL-NAMEの内服により脳出血モデル作成を試みたマウスでは、想定していた血圧の上昇を認め、また血圧上昇度に関してNox4強発現マウスとその野生型マウスで有意差を認めなかった。そのため血圧上昇の差異による脳出血発症の相違が発生する可能性は回避できると思われた。しかし上記の薬剤の投与による慢性高血圧誘導では、脳出血を発症する以前に心不全によると推測される全身衰弱・死亡を多く認めた。そのため脳出血発症率の差異を評価するには至らなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究代表者らは高血圧性脳出血の発症にNox4が関連することを報告している。また連携研究者らは脳血管周皮細胞でのNox4強発現により細胞外基質分解酵素であるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-9活性が亢進することを報告している。そのため高血圧性脳出血発症機序に脳血管周皮細胞でのNox4発現亢進に由来するMMP-9活性亢進が関与することが依然として想定される。
そこで平成29年度は、Nox4強発現マウスとその野生型マウスを対象に、これまで用いてきた慢性高血圧誘導法（Ang-II皮下灌流とL-NAMEの内服）を改変し、Ang-II皮下灌流(1000ng/kg/日)またはL-NAME内服(100mg/kg/日)のいづれかで慢性高血圧を誘導し、その後にAng-II皮下注(0.5μg/g, 2回/日, 連日, 最大3週間)による一過性の急性高血圧を誘導して、高血圧性脳出血モデルの作成を試みる。そして脳出血発症率と血腫量を比較し、両郡間で差異を認めた場合は、１）活性酸素レベルの評価、２）脳血管周皮細胞の喪失の有無、３）血液脳関門破綻と血管周皮細胞外基質分解の有無について検討を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
Nox4-Tgマウスの出生数が少なく、研究遂行に必要なNox4-Tgマウスを確保することができなかったこと、また脳出血発症に至ったマウスが少なかったためめ、当初予定していた出血量の評価や脳出血発症機序に必要な試薬の購入を行わなかったことにより、平成28年度の支出額が予算額より少なくなり、そのために次年度使用学を生じることになった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
Nox4-Tgマウスの交配を多く行うことにより研究遂行に必要なNox4-Tgマウスとその野生型マウスの数を確保していく。また高血圧性脳出血を誘発する方法を改善することにより、高血圧性脳出血を発症するマウスを確保する。脳出血を発症したマウスと発症していないマウスの脳組織を用いて、１）活性酸素レベルの評価、２）血液脳関門破綻と血管周皮細胞外基質分解の評価、３）周皮細胞喪失の評価を行っていく。高血圧性脳出血モデル作成に必要な試薬(Ang-IIなど)や試薬投与器具(浸透圧ポンプ)、また脳組織評価に必要な抗体や実験試薬の購入に助成金を使用する。
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