血管医学および外科ジャーナル

概要

エンドトキシン感染マウスの前頭皮質における Et1-Etb システムと VEGF 血管新生シグナル伝達の同時ダウンレギュレーション: 敗血症における脳微小循環に対する脆弱性の増大

園部愛子、サブリナ・ジェスミン、下條信武、マジェドゥル・イスラム、タンジラ・カトゥン、沖正美、川野悟、水谷太郎

目的:敗血症は微小循環の異常な変化を伴う疾患であり、内皮機能障害が病因と死亡率において中心的な役割を果たしています。敗血症に関連する脳機能障害の正確な病態生理学は十分に理解されておらず、実験データも不足しています。脳の微小循環の変化が潜在的な役割を果たしている可能性があります。そこで、本研究では、臨床的に関連するエンドトキシン血症/敗血症の動物モデルにおいて前頭皮質で主要な血管新生経路が変化するかどうかを調べ、血管新生経路の変化が脳毛細血管密度に影響を与えるかどうかを検証しました。

主な方法: 8 週齢の雄マウスに、異なる時点 (1、3、6、10 時間) で生理食塩水のみ (コントロール グループ) または 20 mg/kg リポ多糖 (LPS) (治療グループ) を投与しました。脳 mRNA レベル、血管新生因子、すなわち血管内皮増殖因子 (VEGF) とその受容体、エンドセリン-1 (ET-1) とその下流分子のタンパク質レベルを測定し、前頭皮質の微小血管密度を計算することで、微小血管の変化を判定しました。

主な結果:エンドトキシン血症モデルの前頭皮質では、VEGF と KDR およびその下流分子である eNOS の発現が時間依存的に急激に減少しており、敗血症中の脳微小循環に重大な変化が生じていることが示唆されています。同時に、ET-B 受容体サブタイプの仲介下で血管新生促進因子として作用する ET-1 も、同様に時間依存的にダウンレギュレーションされていました。LPS 投与後 10 時間で、脳毛細血管密度は対照脳と比較して有意に減少しました (56%、p<0.05)。

意義:最近の研究では、敗血症の羊モデルにおいて脳毛細血管密度の大幅な減少が報告されており、これは脳病理の進行と強く関連しています。現在の知見は、この以前の研究の知見と一致しており、敗血症における微小循環の変化に基づく脳機能障害の根底にある可能性のある最初のメカニズムを示しています。