Title
くも膜下出血後の脳血管攣縮に関する実験的研究 第1篇 く
も膜下出血後の脳血管攣縮に関する実験的研究 培養平滑筋
細胞内カルシュウムの変化を中心として 第2篇 DNA
synthesis and intracellular calcium elevation in porcine cerebral
arterial smooth muscle cells by cerebrospinal fluid from patients
with subarachnoid haemorrhage 第3篇 Biological activity of the
endothelin family in cultured basilar arterial smooth muscle cells(
内容の要旨(Summary) )
Author(s)
竹中, 勝信
Report No.(Doctoral
Degree)
博士（医学）甲 第284号
Issue Date
1994-03-16
Type
博士論文
Version
publisher
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/14856
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氏名(本籍) 学位の種類 学位授与番号 学位授与日付 学位授与の要件 学位論文題目 竹
中
勝信(岐阜県)
博
士(医学)
甲第 284 号 平成 6 年 3月16
日 学位規則第4条第1項該当くも膜下出血後の脳血管筆縮に関する実験的研究
第1薫くも躾下出血後の脳血管攣縮に関する実験的研究 培兼平滑筋細胞内カルシュウムの変化を中心として第2篇DNA synthe$i$andintr8CelJul8rC8Iciumelevationin porcinecerebral
8rteri8lsmooth muscJe ce[ls by cerebrospln81fluid from p8tients with Sub8r8Chnoid haemorrh8ge
第3篇Bio10gicalactivityoftheendothelin f8milyin cultured b8Sil8r8rteriaf SmOOth muscle cells
審 査 委 員 (主査)教授 山 田 弘 (副査)教授 野 澤 義 則 教授 武
藤
泰 敏 論 文内
容 の 要旨
くも膜下出血後には,しばしば脳血管撃縮が引き起こされることが知られている｡これが一度発生すると,そ の本態が明かでないために決定的な治療法はなく,これによる脳の虚血性変化および脳浮腫により非可逆的脳損 傷を惹起するに至れば,患者の生命および機能予後に重大な影響をおよぽすため,くも膜下出血後の脳血管撃縮 の蒐服は,破裂脳動脈癌の治療法のうち現在残された重要課題といって過言でない｡その成因に関して多くの研 究が成されてきたにもかかわらず未だに不明確である｡近年,脳血管撃縮の成因として,脳動脈癌破裂時,くも 膜下腔に放出される血液およびその崩壊産物,あるいは,くも膜下出血後にくも膜下腔に増加する何らかの脳血 管攣縮誘発物質が脳血管の収縮に関与し脳血管攣締を引き起こすことが推察されている｡一方,血管平滑筋の収 縮が引き起こされるためには!細胞内カルシュウムイオン濃度の上昇が必要であり,カルシュウムイオンは,こ の様な機能発熱こ際して細胞内情報伝達物質(セカンドメッセンジャー)として重要な作用をしていることが広 く知られている｡ 申請者は,脳血管攣縮の病態解明のため,現在までに考えられている脳血管撃縮原因物質およびくも膜下出血 後の患者の脳脊髄液がいかなる作用を血管平滑筋細胞におよぽしているのかを究明するために,ラットの胸部大 動脈およびブタの脳底動脈より単離培養された中膜平滑筋細胞を用いて,平滑筋の収縮機能発弥こ重要である平 滑筋細胞内カルシュウム濃度に注目し,これらの物質に対する反応を経時的に観察および測定するため以下の実 験をおこなった｡ (実験方法) 培養血管平滑筋細胞は,Rossの方法によりラットの胸部大動脈およびブタの脳底動脈中膜平滑筋層より単離 培養されたものを用いた｡培養平滑筋細胞内カルシュウム濃度の測定は,細胞内カルシュウム濃度測定用蛍光指 示薬であるfura-2/AMをあらかじめ細胞内に取り込ませ,各種刺激薬物投与乱経時的にその蛍光強度をAR GUS-100イメージプロセッサーにて解析,測定した｡ (結果) 1)培養平滑筋細胞にオキシヘモグロビンを添加することにより,細胞外からのカルシュウム流入によると考え られる細胞内カルシュウム濃度の緩やかな上昇と,その後の高値を持続する反応を認めた｡ 2)ノルエビネフリン.セロトニン,プロスタグランジンF2α,ロイコトリエンC一およびD.,エンドセリン添加 43により,細胞内のカルシュウム貯蔵部位からのカルシュウム放出と細胞外からのカルシュウム流入と考えられる, 一過性の細胞内カルシュウム濃度の上昇を認めた｡さらに,これら添加物質とどリルビンおよびオキシヘモグロ ビン添加に対する細胞内カルシュウム濃度上昇値を比較検討すると,エンドセリンは最も低濃度で最大のカルシュ ウム濃度の上昇をもたらし,またエンドセリンおよびオキシヘモグロビンにより引き起こされた細胞内カルシュ ウム濃度の上昇は,その他の物質により引き起こされた細胞内カルシュウム濃度の上昇より有意に高かった｡一 方,どリルビン添加においては,細胞内カルシュウム濃度の上昇は,引き起こされなかった｡ 3)細胞内のカルシュウム貯蔵部位に作用してカルシュウムの細胞内への放出を引き起こすとされるイノシトー ル1,4,5一三リン酸(IP｡)量の変化を測定した結果,オキシヘモグロビン添加にてはその産生は認められな かったが,エンドセリン添加においてはこれら物質の内,最も高値を示した｡ 4)くも膜下出血後の患者から得られた脳脊髄液を,培養平滑筋細胞に作用させると,細胞内貯蔵部位からの細 胞内へのカルシュウム放出と細胞外からのカルシュウム流入によると考えられる細胞内カルシュウムの一過性の 上昇を認めた｡この各患者の脳脊髄液によりもたらされた細胞内のカルシュウムの上昇率を比較検討すると,非 症候性脳血管攣縮群においては,各病日の脳脊髄液に対する細胞内カルシュウム上昇率ははぼ安定的に中等度の 値を示したが,症候性脳血管攣縮群では細胞内カルシュウム上昇率はtくも膜下出血発症初期において有意に高 く,一方第6病日で有意に低下し,その後第11病日で再度有意に上昇するという二相性の変化を認めた｡ 5)くも膜下出血後の患者から得られた脳脊髄液は,脳底動脈由来培養平滑筋細胞内のカルシュウム濃度および 細胞内へのチミジンの取り込みを上昇させることを認めた｡ 6)強力な血管収縮作用を持つエンドセリン(ET)の脳底動脈由来培養平滑筋細胞に対する作用を調べた結果, ET-1とET-2は,ET-3に比べて有意な細胞内カルシュウムの上昇作用を持ち,また細胞への親和性も同様にET-1およびET-2が高い結果が得られた｡ これら結果より,脳血管攣縮誘発物質による血管平滑筋の収縮機構に細胞内カルシュウム濃度変化が関与して いるものと推察された｡またくも膜下出血後の患者脳脊髄液中に平滑筋細胞内カルシュウム濃度上昇および平滑 筋細胞内へのチミジンの取り込みの増加を引き起こす物質が存在しており,このことが脳血管撃縮発現において 一役を担っている可能性が示唆された｡ 論文審査の結果の要旨 申請者竹中勝信は,くも膜下出血後の脳血管攣縮の発現機序ならびに成因を解明するため培養平滑筋細胞を用 いて細胞内カルシュウム濃度が種々の血管作動性物質ならびにくも膜下出血後の患者の脳脊髄液によって,どの ように変化するかを検討した｡その結果,エンドセリンが最も低濃度で最大の細胞内カルシュウム濃度の上昇を もたらすことを明らかにした｡この研究成果は脳血管障害の治療ならびに脳神経外科学の発展に少なからず寄与 するものと認める｡ 〔主論文公表誌〕 くも膜下出血後の脳血管撃縮に関する実験的研究 第1篇くも膜下出血後の脳血管攣縮に関する実験的研究 培養平滑筋細胞内カルシュウムの変化を中心として 平成3年5月発行 岐阜大医紀 39(3):408-434
第2篇DNA synthesis andintracellular calcium elevationin porcine cerebralarterialsmooth
muscle cells by cerebrosplnalfluid from patients with subarachnoid haemorrhage
平成4年9月発行 NeurologicalResearch14:330-334
第3篇Biologicalactivity of the endothelin familyin cultured basilar arterialsmooth muscle cells
平成5年2月発行 NeurologicalResearch15:29-32
