神経栄養因子とその受容体の遺伝子発現よりみた虚血性脳損傷修復機構の解析

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昨年度の本研究班公募研究で虚血性脳損傷時のFGF受容体の遺伝子と蛋白発現について解析したが、本年度はこれと対比するため、外傷性の脳損傷モデルでin situ hybridizationとウエスタンブロットにより解析した。その結果、FGF受容体(flg)の遺伝子は損傷1日後から損傷側の皮質に広範囲に発現亢進がみられ、この発現はFGFの局所投与によってもdown regulationをうけなかった。またこのFGF受容体の損傷側皮質での広範囲な発現はfos遺伝子の発現パターンとよく一致していた。このfos遺伝子の発現は通常2時間程度の短時間のものであるが、FGFの局所投与により発現が24時間後まで延長され、またニューロン以外のものまで発現がみられるようになった。さらにMK801によりこのFGFによるfos発現の亢進がなくなることから、FGFによるfos発現の亢進にはグルタミン酸のNMDA受容体を介した作用が関与することが明かとなった。またFGF受容体蛋白もやはり損傷側皮質で産生が増加していることが明らかになった。FGFそのもののmRNA発現を虚血損傷脳でNorthern blotにより解析したところ、虚血24時間後から損傷周囲脳でその亢進を認め、72時間後まで持続した。つぎに神経細胞培養系を用いあらかじめごく軽度の低酸素負荷を加えた後、強い低酸素負荷を加えると低酸素負荷に対する耐性が出現することを明かにし、虚血耐性現象解析の実験モデルとして確立した。現在この系で耐性獲得因子を解析中であるが、FGFのmRNAをNorthern blotで、蛋白をWestern blotで解析すると、軽度の低酸素負荷によりいずれもが24時間後から発現していることが明かとなった。FGFを培地に添加しても低酸素負荷に対して生存延長効果を発揮することから、FGFが低酸素に対する耐性獲得因子の1つとなっていることが明かとなった。