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BRAIN and NERVE Volume 60, Issue 11 （November 2008）

BRAIN and NERVE 60巻11号（2008年11月発行）

Japanese English

特集脳卒中と遺伝子

脳虚血と遺伝子 Gene Expression in Brain Ischemia 八木田佳樹 ¹ , 佐古田三郎 ¹ , 北川一夫 ¹ Yoshiki Yagita ¹ , Saburo Sakoda ¹ , Kazuo Kitagawa ¹ ¹大阪大学大学院医学系研究科神経内科学 ¹Department of Neurology,Osaka University Graduate School of Medicine キーワード： cerebral ischemia , gene expression , transcriptional factor , stress response , ischemic tolerance Keyword: cerebral ischemia , gene expression , transcriptional factor , stress response , ischemic tolerance pp.1347-1355

発行日 2008年11月1日 Published Date 2008/11/1

DOI https://doi.org/10.11477/mf.1416100384

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参考文献 Reference

はじめに

　脳組織は虚血ストレスに対して極めて脆弱であり，脳血管閉塞などによる強い虚血侵襲にさらされると，短時間のうちに不可逆的な変化をきたしてしまう。脳組織を構成する細胞の中でも神経細胞は虚血に対して脆弱であり，わずか数分の虚血ストレスにより細胞機能不全から細胞死に陥ってしまう。しかし，脳の主幹動脈が閉塞したような場合，極めて強い虚血がかかる虚血中心部の周辺には，直ちに組織変性に陥るほどではない程度の虚血がかかる，虚血辺縁部（ペナンブラ領域）が存在する。脳虚血急性期にはこのような領域が脳保護療法の対象となる。虚血辺縁部では神経細胞を含む組織構成細胞が虚血ストレスに対して応答し，その状態に適応しようとしてダイナミックな遺伝子発現を行っている（Fig.1）。また虚血辺縁部であっても虚血ストレスにより細胞障害性因子の活性化，微小循環障害による虚血領域の拡大による神経細胞死，脳組織障害の進行が報告されている^1）。これらの現象にも種々の遺伝子発現を介する場合がある。

　本稿では脳虚血病態を遺伝子発現変化の面から述べ，遺伝子発現変化に対する治療的な介入の可能性についても論じてみたい。

Abstract

　Ischemic stress can induce the expression of selective gene in the brain.　In the acute phase of ischemia,immediate early gene is induced,and this is followed by the induction of heat shock proteins,apoptosis-related genes and inflammatory cytokines.　Some of the genes expressed in the neuron induce neuronal death while other genes are related to neuronal survival.　In the later phase of ischemia,genes related to neurogenesis and tissue remodeling are expressed in the brain.　These genes may play an important role in the recovery of neurological function.　Many of these genes are expressed mainly in the glial cells in this phase.　Ischemic tolerance is powerful protective mechanism phenomenon against ischemic injury.　Ischemic tolerance is induced 24-48 hours following sublethal ischemia.　Since gene expression is altered during this period,gene expression may be involved in ischemic tolerance.　It was reported that induction of favorable gene,such as those for heat shock proteins,might be a molecular mechanism playing some part in ischemic tolerance.　On the other hand,DNA microarray analysis reveals that gene suppression,rather than expression,may play an important role in the molecular mechanism underlying ischemic tolerance.　Gene expression profiles in ischemic brain and in ischemic tolerance have been investigated and a part of the molecular mechanism involved in those phenomena has been revealed recently.　Although further study is necessary,gene expression may be an important therapeutic target in ischemic stroke.