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ニコチン性アセチルコリン受容体による虚血性神経細胞死と脳微小血管の制御

烟碱乙酰胆碱受体的缺血性神经元死亡和脑微血管调节

基本信息

批准号：
11770041
负责人：
堀田晴美
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、前脳基底部のマイネルト核と中隔に起始し大脳皮質と海馬に投射するコリン作動性神経を活性化すると、大脳皮質や海馬で代謝性の血管拡張とは無関係の神経性血管拡張反応が、ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)を介して起こることが示された。そこで本研究では第一に海馬に着目し、ラットにニコチンをi.v.投与してnAChRを刺激した際の海馬局所血流(Hpc-BF)の増加が、一過性虚血による海馬ニューロンの遅発性神経細胞死を改善するかどうかを調べた。Hpc-BFはレーザードップラー血流計を用いて測定した。トータル6分間の両側総頸と椎骨の4動脈の断続的(2分毎)結紮中、Hpc-BFは結紮前の約16%に減少し、結紮の5-7日後に海馬CA1ニューロンの約70%に遅発性神経細胞死が見られた。Hpc-BFはニコチン(30-100μg/kg,i.v.)により平均血圧とは無関係に用量依存性に増加した。ニコチン(30-100μg/kg)を結紮の5分前に投与すると、結紮によるHpc-BF低下は、わずかに、しかし有意に減弱した。ニコチン前処理した場合、一過性虚血後の海馬CA1ニューロンの遅発性神経細胞死は全ニューロンの約50%に減弱した。以上の結果は、nAChR刺激によるHpc-BFの増加は虚血による海馬ニューロンの遅発性死を防ぐことを示す。この成績は国際誌に受理され、掲載号の表紙に選ばれた(論文1)。第二に大脳皮質に着目し、マイネルト核電気刺激による大脳皮質血流の増加が、大脳皮質ニューロンの虚血性障害を改善するかどうか調べた。トータル30分間の一側総頸動脈の断続的(5秒毎)結紮中、大脳皮質血流は結紮前の約70%に低下し、同側大脳皮質に軽度な選択的神経細胞壊死が見られた。同側マイネルト核を電気刺激しながら結紮した群では,結紮中でも大脳皮質血流が安静時血流以上に維持され、選択的神経細胞壊死が防がれた。以上の成績は、nAChR agonist投与や前脳基底部電気刺激によるnAChR活性化は、海馬や大脳皮質で神経性血管拡張反応を起こし、脳血管障害による虚血性神経細胞死を防ぐ可能性を示唆する。

In recent years, the basal ganglia of the anterior cortex has been activated by the activation of neuroactive neurons, the metabolic vasodilatation of the cortex and hippocampus, and the neurovascular vasodilatation of the hippocampus has been shown to be mediated by the activation of neuroactive vasodilatation receptors (nAChR). In this study, the hippocampus was the first to increase hippocampal blood flow (Hpc-BF) when stimulated with nAChR, and the hippocampus was the first to improve neuronal cell death when stimulated with nAChR. Hpc-BF blood flow meter Hpc-BF decreased by 16% before ligation, and 70% of hippocampal CA1 neurons died 5-7 days after ligation. Hpc-BFはニコチン(30-100μg/kg,i.v.) The average blood pressure is not dependent on the dosage. Hpc-BF (30-100μg/kg) was injected 5 minutes before ligation, and was lowered intentionally. In the case of transient ischemia, the death of hippocampal CA1 cells was reduced by about 50% in the whole process. These results indicate that the increase of Hpc-BF in the hippocampus and the decrease of neurogenesis in the hippocampus are related to the increase of nAChR stimulation. The results of this paper are accepted by international journals, published in the form of paper selection (paper 1). The second is the increase of blood flow in the cortex and the improvement of blood deficit in the cortex. About 70% of the blood flow in the middle and large cortex decreased before ligation, and the nerve cells in the ipsilateral large cortex decreased before ligation. The same side of the nucleus is stimulated by electrical stimulation, and the large cortical blood flow is maintained during ligation. The selected neurons are prevented from dying. These results suggest that nAChR agonist administration and basal electrical stimulation may contribute to the activation of nAChR, the initiation of neurovascular responses in the hippocampus and cortex, and the prevention of vascular damage.