Thesis (Ph. D. in Medical Sciences)--University of Tsukuba, (A), no. 2388, 2000.3.24Joint authors: Hiroshi Hama ... [et al.]Offprint. Originally published in: Nature Medicine, v. 4, no. 9, pp. 1078-1080, 1998Includes supplementary treatisesIncludes bibliographical reference

Kakinuma Yoshihiko

柿沼 由彦

筑波大学University of Tsukuba博士（医学）Doctor of Philosophy in Medical Sciences1999【要旨】Joint authors: Hiroshi Hama ... [et al.]Offprint. Originally published in: Nature Medicine, v. 4, no. 9, pp. 1078-1080, 1998thesi

柿沼, 由彦

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Tsukuba Repository  (Tulips-R)

Impaired blood-brain barrier function inangiotensinogen-deficient mice著者 柿沼 由彦内容記述 Thesis (Ph. D. in MedicalSciences)--University of Tsukuba, (A), no.2388, 2000.3.24Joint authors: Hiroshi Hama ... [et al.]Offprint. Originally published in: NatureMedicine, v. 4, no. 9, pp. 1078-1080, 1998Includes supplementary treatisesIncludes bibliographical references発行年 2000その他のタイトル アンジオテンシノーゲン遺伝子欠損マウスにおける血液脳関門の異常URL http://hdl.handle.net/2241/1423氏　名（本籍）学位の種類学位記番号学位授与年月日学位授与の要件審査研究科学位論文題目　　　　　　　　　　　駈192理かき　　ぬま　　よし　　ひこ柿　沼　由　彦（東　京　都）博　　士（医　　学）博甲第2388号平成12年3月24日学位規則第4条第1項該当医学研究科lmpai嶋d　b1ood－brain　barζi銚function　in　angiotensinogen－defident　mice（アンジオテンシノーゲン遺伝子欠損マウスにおける脳血液脳関門の異常）主　査　　筑波大学教授副査　筑波大学教授副　査　　筑波大学教授副査　筑波大学教授副査　筑波大学助教授獣医学博士　八神健一医学博士　　　山　口　　　巌医学博士　　　渡　邊　照　男医学博士　　　松　井　　　陽医学博士　　　有　波　忠　雄論文の内容の要旨（目的）　renin－angiotensin系（RAS）の役割には，古典的にはa㎎iotensin趾eceptor（主にタイプ1受容体：AT1）を介する平滑筋収縮作用による血管t㎝usの維持・血圧上昇作用，腎臓におけるNa再吸収・K排泄・糸球体内圧の調節作用などが報告されてきた。さらにRASの中枢作用として飲水行動の惹起という作用も認められ，末梢RASとは独立した中枢神経系（CNS）のRASの存在が示唆されている。近年，RASの詳細な機能解析に遺伝子欠損マウス（a㎎iotensinogen，ACE，ATユa／1b，AT2の遺伝子欠損マウス）が応用されつつあるが，中枢神経系におけるRASの詳細な機能解析は報告されていない。そこで，本研究ではangiotensinogen遺伝子欠損マウスを用いてCNSにおけるRASの新たな機能を明らかにすることを目的とした。（対象と方法）　遺伝子欠損特有の表現型を著明にもつAgtマウス（AgtK○）のcongenic1iηeを作製し，angiotensinogenのCNSでの唯一の産生系であるastrocyteい注目し，脳の凍結損傷（co1dinjury，C至）モデルを用いて，astrocyteの損傷に対する修復機能を解析した。AgtK○にCI処置を施した後，astrocyteの増殖，遊走能，形態学的変化をastrocyteの同定に用いるGFAP（g1ia1fibri11aryacidprotein）を指標にして，野生型マウスと比較した。また，A鉢K○由来as杜o－cyteの接着能，AnおよびAIVに対する反応性（形態学的変化，GFAP産生能）を検討し，さらにA鄭K○におけるα後のb1oo吐brainba∬ier（BBB）の再構築の状況を野生型マウスのそれと比較，検討し，a㎎1otensinI亙（A亙I）あるいはangiotensinIV（AIV）のBBB再構築過程への関与を調べた。（結果）1）野生型では，α後にastrocyteがparaventricu1arzone（PVZ）さらにはco卿sca11osumより損傷部位に向かって　増殖，遊走した。このas杜ocyteは形態学的にはhypertrophyとprocessの伸長を起こし，GFAPの発現充進や細　胞外マトリックスの産生増加が認められ，いわゆるreaCtiVeaStrOCyteと呼ばれる特性を示していた。この現象は，’382一CIにより一時的にastrocyteのendfeetが血管から離脱し，その後BBBを再構築していくプロセスの上で重要な　変化であり，障害部位における局所的な脳内毛細血管内皮細胞とastrocyteのendfeetの接触に，astrocyte由来の　細胞外マトリックスが重要な関わりをもっていることを示唆している。2）A鉢KOおよび野生型マウスに対する脳損傷において，野生型では脳損傷後BBBの一時的な破壊はおよそ5日　聞で回復し再構築されたが，A鄭KOではas杜ocyteの活性化がみられず，BBBの再構築が不完全であった。野生　型のastrocyteはhypertrophyを起こしたのに対して，A鉢KOのastrocyteに顕著な変化はなく，processの伸長やhypertrophyも認められなかった。すなわちAgtKOにはBBBの再構築という病態生理学的に重要な機能の異常　が示唆された。　A敏KOのasなocyteでは活性化時の細胞外マトリックス産生が野生型に比べて著しく少なく，A鉢K○では特にlamininの産生が著明に低下し，血管に沿った1amininの染色がほとんど認められず，as枝ocyteにおいて趾Sが細胞外マトリックスの産生に促進的な効果をもたらす可能性が示唆された。さらに，AgtKOマウスから単離し　た初代培養astrocyteの細胞接着能は野生型マウスと比較して低下していた。しかし，駅giontensin丘agment（A玉亙　あるいはAW）の存在下で接着能は改善された。さらにA鉢K○由来のa位ocyteはAIIあるいはAWの添加によ　り，GFAP発現増加とastrocyteの形態変化を回復した。すなわちAgtK○では脳損傷時のBBBの回復に必要なas位ocyteのGFAPの発現増加やprocessの伸長が欠失しているが，gngiontensinfragmentにより回復した。さら　にCI後のBBBの再構築において，AgtK○マウスでは野生型と比べてBBBの回復が著しく遅れ，この遅れもotensin丘agmentsにより改善されることが示された。このことは，CNSにおいてas位ocyteを介したBBBの再構築におけ　るRASの直接的な役割を示唆するものである。（考察）　本研究では，CNSにおけるRASがastrocyteの機能維持に重要な役割を持ち，特にRASがas杜ocyteを介してBBBの再構築にも関与することを初めて明らかにした。しかし，今回の研究によってさらに以下の課題が生み出された。すなわちCNSにおけるRASはこれまで末梢で知られてきた古典的な経路と異なる別のプロセッシング経路をもつのか，またCNSのRASがどのような別の新たなシステムと相互作用をもつのか，その責任分子は何かという点である。このAまXOをひとつのモデルとして，今後のさらなる研究が必要とされるところである。審査の結果の要旨　本研究は，アンギオテンシノーゲン遺伝子欠損マウスを用いて，中枢神経系におけるreniH㎎iotensin系（蛆S）の機能を検討し，脳損傷時にRASがas蚊ocyteを介してb1oodbrainb狐ier（BBB）の再構築に関与することを明らかにしたものである。これは趾Sの新たな機能を発見したばかりでなく，臨床的にも重要なBBB再構築の分子機構の解明につながる点で注目される研究であり，学位論文として高く評価できる。今後，申枢神経系においてRASの機能発現に介在する分子の探索や中枢神経系以外での組織修復に対する蛆Sの関与など，このモデルマウスを用いた研究の展開が期待される。　よって，著者は博士（医学）の学位を受けるに十分な資格を有するものと認める。一383一

アンジオテンシノーゲン遺伝子欠損マウスにおける血液脳関門の異常

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