頭部外傷後の二次的障害における興奮性アミノ酸の役割と脳細胞外液pHの影響

兴奋性氨基酸的作用和脑细胞外液 pH 在颅脑外伤后继发性疾病中的影响

• 批准号: 11770852
• 负责人: 河田 竜一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11770852/
• 关键词: 頭部外傷モデル; 興奮性アミノ酸神経毒; MAP2; カルパイン; カルパインインヒビター; 脳組織pH; 神経学的予後

【背景と目的】前年度の結果より、ラット頭部外傷モデルで頭部外傷6時間後の海馬において、神経細胞骨格蛋白のひとつであるmicrotubule-associated protein 2(MAP2)の減少が明らかになった。その原因として外傷後の興奮性アミノ酸放出によるNMDA受容体の活性化、細胞内カルシウムの増加による蛋白分解酵素calpainの活性化の関与が想定される。本研究は、calpain inhibitor(CI)の外傷後のMAP2減少に対する保護効果について検討した。【方法】Wistar系雄性ラットを用い、isoflurane麻酔下に左半球に開頭し、重量落下法で頭部外傷を作成した。ラットを無作為にsham群(開頭のみ)、非治療群、CI投予群に分類した。CI群はCIを(非治療群では生食)外傷作成15分前より外傷6時間後まで持続静注した。外傷6時間後に脳を摘出し、MAP2免疫染色とwestern blottingによるMAP2測定を行った。【結果】外傷6時間後において非治療群、CI群ともに外傷部直下の海馬に正常神経細胞の減少とMAP2染色性の低下を認め、両群に差はなかった。Western blottingではsham群を100%とした場合、非治療群13±9%、CI群28±33%と有意に低下したが、両群間に差はなかった。【結論・考察】CIを外傷作成前から投与したが、MAP2減少に対する明らかな保護効果はみられなかった。これまでの報告では、細胞骨格蛋白の障害を指標としたCIの保護効果は一定しない。モデル、CIの種類、投与経路などの相違が原因と考えられるが、calpain以外の蛋白分解酵素の関与も否定できない。今後、興奮性アミノ酸神経毒性説において、蛋白分解酵素の活性化という障害因子の関与についてのさらなる検討が必要である。

Background and Objective: The results of previous year showed that there was a decrease in microtubule-associated protein 2(MAP2) in hippocampus and neurons 6 hours after head injury. The activation of NMDA receptor, the increase of intracellular protein, the activation of calpain, and the relationship between these factors and posttraumatic excitatory acid release are discussed. This study investigated the protective effects of calpain inhibitor(CI) on MAP2 reduction after trauma. [Method] Wistar male head injury was caused by using middle, isoflurane, left hemisphere, weight drop method. The classification of non-treatment group, non-treatment group and CI group CI group CI (non-treatment group) injury made 15 minutes ago, injury 6 hours later, continue intravenous injection 6 hours after trauma, MAP2 immunostaining and western blotting were performed. [Results] 6 hours after trauma, the number of normal neurons in the hippocampus decreased, and the number of normal neurons decreased. Western blotting was 100% in sham group, 13±9% in non-treatment group, 28±33% in CI group, and intentionally low in sham group. [Conclusion] Before CI was created, the impact of MAP2 was reduced. This report shows that the protective effect of cytoskeleton protein is certain. The reasons for the discrepancy between the type of CI, the route of administration and the protease other than calpain are examined. In the future, it is necessary to investigate the relationship between excitatory acid neurotoxicity, protease activation and harmful factors.