脳内ナトリウム依存性糖輸送体を介した脳虚血性神経障害の発現機序の解明

先行研究において、脳虚血ストレス負荷後早期に生じる高血糖状態が、その後の神経障害発現を増悪させることを報告している。これまでに本特別研究員は、糖輸送体のひとつで、グルコースとナトリウムを細胞内へ共輸送する sodium-glucose transporter (SGLT) が脳内において、虚血後高血糖による神経障害の増悪に関与すること、さらに、脳内 SGLT アイソフォームの中でも、特に SGLT-1 が強く関与することを示唆してきている。しかしながら、脳内 SGLT-1 を介した脳虚血性神経障害の発言増悪機序は不明であったため、in vitro および in vivo の脳虚血モデルを用いて検討を行った。また、脳虚血ストレス負荷後に脳内 SGLT-1 発現が増加することを見出していたが、その誘導機序は未解明であった。そこで、末梢において SGLT-1 発現を誘導することが報告されている JNK、p38 および ERK に着目し検討を行った。SGLT を介したナトリウムの細胞内流入を誘導する α-MG 処置によって、脳虚血ストレス負荷による神経細胞死あるいは神経障害発現は有意に増悪され、この増悪は SGLT-1 をノックダウンすることによって有意に改善した。よって、脳内 SGLT-1 を介した過剰なナトリウム流入が脳虚血性神経障害発現を増悪させる可能性が示された。また、脳虚血ストレス負荷 12 時間後の脳内 SGLT-1 発現増加は、JNK および p38 の阻害剤によって有意に抑制されたが、MEK 阻害剤では変化しなかった。このことから、脳虚血ストレス負荷後の脳内 SGLT-1 発現誘導機序の一部に、JNK および p38 経路が関与する可能性が示された。本研究は、脳梗塞に対する脳内 SGLT-1 の役割の一部を明らかとしており、本研究分野発展への貢献が期待できる。

先行研究において、脳虚血ストレス負荷後早期に生じる高血糖状態が、その後の神経障害発現を増悪させることを報告している。これまでに本特別研究員は、糖輸送体のひとつで、グルコースとナトリウムを細胞内へ共輸送する sodium-glucose transporter (SGLT) が脳内において、虚血後高血糖による神経障害の増悪に関与すること、さらに、脳内 SGLT アイソフォームの中でも、特に SGLT-1 が強く関与することを示唆してきている。しかしながら、脳内 SGLT-1 を介した脳虚血性神経障害の発言増悪機序は不明であったため、in vitro および in vivo の脳虚血モデルを用いて検討を行った。また、脳虚血ストレス負荷後に脳内 SGLT-1 発現が増加することを見出していたが、その誘導機序は未解明であった。そこで、末梢において SGLT-1 発現を誘導することが報告されている JNK、p38 および ERK に着目し検討を行った。SGLT を介したナトリウムの細胞内流入を誘導する α-MG 処置によって、脳虚血ストレス負荷による神経細胞死あるいは神経障害発現は有意に増悪され、この増悪は SGLT-1 をノックダウンすることによって有意に改善した。よって、脳内 SGLT-1 を介した過剰なナトリウム流入が脳虚血性神経障害発現を増悪させる可能性が示された。また、脳虚血ストレス負荷 12 時間後の脳内 SGLT-1 発現増加は、JNK および p38 の阻害剤によって有意に抑制されたが、MEK 阻害剤では変化しなかった。このことから、脳虚血ストレス負荷後の脳内 SGLT-1 発現誘導機序の一部に、JNK および p38 経路が関与する可能性が示された。本研究は、脳梗塞に対する脳内 SGLT-1 の役割の一部を明らかとしており、本研究分野発展への貢献が期待できる。