プロポフォールが誘導・抑制する新規分子のDNAマイクロアレイによる検索―麻酔薬の作用機序解明を目指して―

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13877260
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 伊藤 彰師 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (40254289)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅井 清文 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70212462)
• Keywords: 麻酔 / 中枢神経 / 培養細胞 / プロポフォール / DNAマイクロアレイ

Research Abstract

本研究は、麻酔薬によって中枢神経系で誘導、あるいは抑制される分子を、DNAマイクロアレイを用いて効率よくスクリーニングしようとするものである。平成13年度は、比較的培養が容易なアストロサイトを静脈麻酔薬であるプロポフォールで刺激した際に誘導あるいは抑制される分子の検索を行った。培養アストロサイト単独とプロポフォールで刺激したアストロサイトからmRNAを単離し、DNAマイクロアレイを施行した。その結果、プロポフォールによりmRNA発現が増加する分子が41種類、減少する分子が44種類検出された。
平成14年は、増加する分子群のうちHeat shock protein(HSP)に注目して詳細な検討を行った。HSPは、ストレス反応性タンパク質や抗アポトーシス作用を持つ分子群の転写を上昇する細胞内電子伝達系関連分子であり、プロポフォールの細胞保護作用の機序を説明できる可能性がある。主なHSPについてPCRによるアストロサイト内のmRNA発現定量法を確立し、プロポフォールによるHSP mRNA発現の増加、タンパク質発現の増加を調査中した。HSP84はプロポフォールにより、発現が増加する可能性があり、今後も検討を続けていきたい。
また、発現が減少する分子は多彩であるが、興味深いのは細胞骨格に関わる分子群が他種類検出されており、プロポフォールがアストロサイトの分化あるいは形態変化をモジュレイトしている可能性がある。なかでも、シンデカンは反応性アストロサイトにおいて高発現しており、脳損傷後の修復過程におけるグリオーシスに関与している。プロポフォールはシンデカンの発現を低下させることが分かり、今後脳損傷後のグリオーシス予防に使用できる可能性がある。
以上のように、プロポフォールの細胞保護作用の機序解明やプロポフォールの新しい作用の発見につながる研究の発端となった。本研究は新たな研究への萌芽的な機能を十分に果たしたと考える。

Research Products

• [Publications] Yoneda K: "Regulation of Aquaporin-4 Expression in Astrocytes"Brain Res. Mol. Brain Res.. 89(1-2). 94-102 (2001)
• [Publications] Yamamoto N: "Alterations in the expression of the AQP family in cultured rat astrocytes during hypoxia and reoxygenation"Brain Res. Mol. Brain Res.. 90(1). 26-38 (2001)
• [Publications] Yamamoto N: "Differential regulation of aquaporin expression in astrocytes by protein kinase C"Brain Res. Mol. Brain Res.. 95(1-2). 110-116 (2001)
• [Publications] Yamamoto N: "Differential regulation of aquaporin-5 and -9 expression in astrocytes by protein kinase A"Brain Res. Mol. Brain Res.. 104(1). 96-102 (2002)
• [Publications] Yokoi T: "Developmental changes and localization of mouse brain serine proteinase mRNA and protein in mouse brain"Neurosci Lett.. 323(2). 133-136 (2002)