アミノ酸トランスポーター発現解析を利用した抗癲癇剤の分子生物学的評価方法の開発

利用氨基酸转运蛋白表达分析开发抗癫痫药物分子生物学评价方法

• 批准号: 10770490
• 负责人: 植田 勇人
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: 宮崎医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10770490/
• 关键词: グルタミン酸トランスポーター; てんかん; 抗てんかん薬; グルタミン酸; ウエスタンブロット; ラット; 脳内微小透析法; オンラインモニターリング; 抗てんかん剤

(1)グルタミン酸トランスポーター(EAATs)に対するVPA投与の影響2週間のVPA慢性投与は、GLAST発現を増加させ、GLT-1とEAAC-1発現を抑制した。鉄塩注入30日後まで追跡した我々のデータでは、EAAC-1は30日後まで持続的増加を、GLASTは対照的に30日後まで持続的にその発現が減少傾向を示し、GLT-1は30日後には対照群の発現量と同レベルに回復していた2)。VPA投与慢性投与後の、GLASTとGLT-1発現が異なった原因として、同じグリア型EAATsであっても、てんかん原性異常獲得過程におけるGLASTとGLT-1で異なる発現パターンを示すことが挙げられる。本てんかんモデルにおいても脳内微小透析法を用いたグルタミン酸濃度に関する研究が、今後重要な課題として残るが、多くのてんかんモデルにおいて海馬細胞外液中のグルタミン酸濃度が上昇していることを考えると、グリア型EAATsの発現減少は、細胞外液のグルタミン酸濃度に大きく関与すると考えられる。そうしたグルタミン酸の異常な上昇と最も関連深いEAATsの変動が、GLASTの発現減少であると考えられる。GLAST発現を増加せしめたVPAの慢性投与は、てんかん原性異常獲得後のグルタミン酸濃度上昇に対して、抑制的に作用するものと思われる。VPAはGLT-1と同様EAAC-1発現を抑制するが、てんかん原生異常獲得後のEAAC-1の発現増加に対しては抑制作用を示さなかったことは興味深いと思われる。EAAC-1はGABA作動性神経上にも存在し、GABAの前駆物質であるグルタミン酸を取り込み、GABA合成にも関与する機能的にユニークなEAATsである。てんかん原性異常獲得後のEAAC-1の発現増加は、GABA合成を促し、てんかん原性異常獲得過程における代償的作用を示す発現と考えられており、VPAはその発現上昇に対しては抑制しないことが示された。(2)GAT-1に対するVPA投与の影響VPAの慢性投与はGAT-1の発現を抑制し、てんかん原性異常獲得後に見られるGAT-1の発現上昇をも抑制した。抗てんかん薬の一つであるTiagabineは、GATの機能を抑制し、細胞外GABA濃度を上昇させることで抗てんかん作用を発揮することが明らかにされている13)が、VPAによるGAT-1発現の抑制効果も、GABAの再取り込みを抑制し、GABAの細胞外濃度を上昇させることで、前述したEAAC-1の発現増加とともに、抑制系を強化する方向に作用したのではないかと推測される。上記(1)と(2)の考察から、VPAのアミノ酸輸送蛋白発現に対する影響の中で重要な点は、VPAの慢性投与は、てんかん原性異常獲得後に低下するGLASTを増加させ、てんかん原性異常獲得後に増加するGAT-1を低下させる点である。てんかん原性異常獲得後の興奮系と抑制系の不均衡に対して、VPAはこれらアミノ酸輸送蛋白の発現調整を介し是正している可能性が示唆された。VPAの抗てんかん作用の機序として、Na_+又はK_+の透過性を低下させる側面や、GABA含有量を増加させ脳内抑制系を強化する側面など数多くの報告が存在する。本研究結果は、VPAをはじめとする抗てんかん薬の作用機序を考える場合、抗てんかん薬が持つEAATsやGAT発現への影響も考慮に入れる必要があることを示唆するものである。

(1)The effects of VPA administration on chronic VPA administration, GLAST occurrence, GLT-1 and EAAC-1 occurrence during 2 weeks were increased and inhibited. After 30 days of iron injection, the occurrence of radiation in EAAC-1 and GLT-1 decreased, the occurrence of radiation in EAAC-1 and GLT-1 increased, the occurrence of radiation in GLT-1 decreased, and the occurrence of radiation in GLT-1 decreased. After VPA injection and chronic injection, GLAST and GLT-1 appear different reasons, and the same type of EAATs appear different reasons. GLAST and GLT-1 appear different reasons. This paper presents a study on the relationship between the concentration of extracellular acid in hippocampus and the use of microdialysis in vivo. It is an important topic in the future. The abnormal increase of acid and the most relevant changes in EAATs and the occurrence of GLAST are discussed. GLAST appears to increase, and VPA is chronically injected into the brain. VPA is interested in inhibiting the occurrence of GLT-1 and EAAC-1 after the acquisition of native anomalies. EAAC-1 is responsible for the existence of GABA in the brain, the selection of GABA precursors, the synthesis of GABA, and the functions of GABA EAATs. The increase of EAAC-1 after primary abnormality acquisition, the promotion of GABA synthesis, and the role of compensation in the process of primary abnormality acquisition are shown in this paper. (2) The effect of VPA injection on GAT-1. The chronic injection of VPA inhibits the occurrence of GAT-1, and the occurrence of GAT-1 increases after the original abnormality is obtained. Tiagabine inhibits GAT function, increases extracellular GABA concentration, and develops anti-GAT effects. VPA inhibits GAT-1 discovery, inhibits GABA rediscovery, increases extracellular GABA concentration, and increases EAAC-1 discovery. The inhibition system is strengthened in the direction of the action. The important points in the above (1) and (2) are: chronic administration of VPA, decrease of GLAST after abnormal acquisition of VPA, increase of GAT-1 after abnormal acquisition of VPA. The possibility of regulating the expression of VPA in response to the imbalance between the excitation system and the inhibition system after the acquisition of the original abnormality is suggested. The mechanism of VPA's anti-corrosion action, Na_+ and K_+ permeability decrease, GABA content increase, and internal inhibition system strengthen. The results of this study indicate that the mechanism of action of VPA is necessary to consider the impact of EAATs and GAT on the occurrence of VPA.

项目成果

Yuto Ueda and L.James Willmore: "New models of Epilepsy" The Neuroscience Research News Letter. 5(1). 1-6 (1998)

Yuto Ueda 和 L.James Willmore：“癫痫的新模型”神经科学研究新闻通讯。

Yuto Ueda,Hidekatsu Yokoyama: "In vivo ESR spectroscopy on signal decay of intrastrial nitroxide radical after acute admonistration of haloperidol in rats."Brain Res.Bulletin. (in press). (2000)

Yuto Ueda，Hidekatsu Yokoyama：“体内 ESR 光谱对大鼠急性给予氟哌啶醇后心房内硝基氧自由基信号衰减的影响。”Brain Res.Bulletin。

Yuto Ueda and L.James Willmore: "Sequential changes in glutamate transporter protein levels during Fe+++- induced epileptogenesis."Epilepsy Res.. (in press). (2000)

Yuto Ueda 和 L.James Willmore：“Fe 诱导癫痫发生期间谷氨酸转运蛋白水平的连续变化。”癫痫研究（正在出版）。

土井拓、植田勇人 他: "カイニン酸てんかんモデルラットにおけるglutawate-aspartate transporter (GLAST) mRNAの発現変化" 脳と精神の医学. 9(4). 377-382 (1998)

Taku Doi、Hayato Ueda 等人：“红藻氨酸癫痫模型大鼠中谷氨酸-天冬氨酸转运蛋白 (GLAST) mRNA 的表达变化”《脑与精神病学医学》9(4) (1998)。

植田 勇人、土井 拓、ら: "バルプロ酸慢性投与のアミノ酸トランスポーター発現に対する影響一辺緑系外傷性てんかんモデルを用いた研究-"脳と精神の医学. 10(4). 395-399 (1999)

Hayato Ueda、Taku Doi 等人：“使用单侧绿色创伤性癫痫模型长期施用丙戊酸对氨基酸转运蛋白表达的影响”Brain and Psychiatry Medicine 10(4) (1999)。