脳浮腫の発生機序解明と創薬標的の同定

阐明脑水肿机制及识别药物靶点

基本信息

批准号：
21659141
负责人：
西堀正洋
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659141/
关键词：
脳浮腫血液脳関門アストログリア細胞

项目摘要

ラット脳血管内皮細胞、血管周皮細胞、アストログリア細胞からなる試験管内血液-脳関門培養系を用いて、血管透過性に対するHMGB1の効果を検討した。この実験系において、脳側から、昆虫細胞Sf9を使って作製したヒスタグ付きヒト組換え体HMGB1を、1あるいは10・g/ml添加し、上下室間の電気抵抗の変化とエバンスブルー標識ウシ血清アルブミンの漏出を測定したところ、組換え体HMGB1は、濃度依存的に血管透過性を亢進させた。HMGB1のC末端配列を認識する単クローン抗体で予め組換え体HMGB1を処理すると、HMGB1の血管透過性亢進は抑制された。このとき、それぞれの細胞層の構造変化を観察したところ、血管内皮細胞と周皮細胞に収縮性の変化が認められ、細胞間隙の形成が生じていた。一方、底面のアストログリアには著明な形態変化は認められなかった。以上の結果から、in vivoで観察されたHMGB1による脳血管の透過性亢進は、HMGB1が脳血管内皮細胞と周皮細胞に直接作用した結果であることが強く示唆された。脳梗塞とならび脳血管の透過性が亢進し脳浮腫を招来する病態として、脳外傷を挙げることができる。そこで、ラットにfluid percussionによる脳外傷を作成し、受傷局所におけるHMGB1局在の変化を調べた。Percussion injury局所の大脳皮質錐体神経細胞では、脳虚血部位で観察されたのと同様のHMGB1細胞内局在のトランスロケーションが観察された。つまり、正常脳部位では神経細胞核内に局在していたHMGB1が受傷部位では細胞質内に拡散している像や、細胞質内で顆粒状に集積している像が観察された。以上の結果から、脳外傷時には脳虚血と類似するHMGB1トランスロケーションの存在が明らかとなった。今後、動員されたHMGB1による脳血管透過性亢進について検討する必要がある。

使用由大鼠脑内皮细胞，周细胞和星形胶质细胞组成的体外血脑屏障培养系统研究了HMGB1对血管通透性的影响。在这个实验系统中，从大脑中添加了使用昆虫细胞SF9产生的组合的1或10 g/ml的人重组HMGB1，并测量上腔和下腔之间的电阻的变化以及Evans蓝色标记的牛血清蛋白的泄漏。重组HMGB1以浓度依赖性方式改善了血管通透性。用单克隆抗体对重组HMGB1进行预处理，该抗体识别HMGB1的C末端序列抑制了HMGB1的血管通透性增加。目前，当观察到每个细胞层的结构变化时，在血管内皮细胞和周细胞细胞中观察到收缩的变化，从而形成细胞间隙。另一方面，在底部的星形胶质细胞中未观察到明显的形态变化。上述结果强烈表明，体内观察到的HMGB1脑血管的渗透性增加是HMGB1直接作用对脑血管内皮细胞和周细胞的作用的结果。可以提到脑创伤是脑梗塞和脑血管渗透性增加导致脑水肿的条件。因此，我们造成了由大鼠液体打击乐引起的脑部创伤，并研究了受伤区域中HMGB1定位的变化。在局部打击乐损伤中观察到HMGB1亚细胞定位类似于大脑缺血部位的易位。换句话说，正常脑区域中局部位于受伤部位的细胞质中的HMGB1的图像，观察到在细胞质中积聚的细胞质图像。以上结果揭示了HMGB1易位的存在，该易位类似于脑外伤期间的脑缺血。将来，有必要研究由动员HMGB1引起的脑血管通透性的渗透性提高。