マウス永久局所脳虚血後の遷延性脳梗塞体積増大現象の進展における虚血辺縁領域グリア細胞の役割に関する検討  [in Japanese] Possible pathogenic role of peri-infarct glial cells in the progression of delayed infarct expansion after permanent focal cerebral ischemia in mice  [in Japanese]

脳梗塞体積は,虚血発症後の数日間にわたって拡大を続けることが近年,明らかとなった(遷延性脳梗塞体積増大)。この現象への虚血辺縁領域グリア細胞の活性化の関与を検討するため,マウスの永久中大脳動脈閉塞後1,3,5,そして7日目における虚血辺縁領域グリア細胞の組織病理学的および免疫組織学的変化を観察した。遷延性脳梗塞体積増大に伴い,虚血辺縁領域のアストロサイトーシス占有率(GFAP/S100蛋白占有率)およびミクログリオーシス占有率(Iba-1占有率)が,虚血負荷後1日目と比較して3,5,そして7日目に有意に増加した。これは,虚血辺縁領域におけるアストロサイトおよびミクログリアの活性化と,その数の著名な増加によるものである。これらグリア細胞の活性化に一致して,虚血辺縁領域のTUNEL陽性細胞数も虚血負荷後の時間経過と共に増加した。S100蛋白の発現は,虚血負荷後1日目にはアストロサイトの核内に認められたが,アストロサイトが活性化するに伴い細胞質突起にも認められるようになった。これらの所見は,虚血辺縁領域のアストロサイトおよびミクログリァの活性化が遷延性脳梗塞体積増大に深く関与していることを示唆している。高濃度のS100蛋白は神経細胞毒性を有するので,活性化アストロサイトから分泌されるS100蛋白は,遷延性脳梗塞体積増大に重要な役割を演じていると考えられる。

It has recently been shown that the infarct volume increases for the next several days after the induction of ischemia (delayed infarct expansion). To elucidate the possible pathogenic roles of peri-infarct glial cells in the progression of delayed infarct expansion, we carried out the histopathological and immunohistochemical examination of glia (astrocytes and microglia) in the peri-infarct area at 1, 3, 5, and 7days after permanent middle cerebral artery occlusion (pMCAO) in mice. In parallel with the occurrence of delayed infarct expansion, astrocytosis burden (GFAP/S100 protein burden) as well as microgliosis burden (Iba-1 burden) in the peri-infarct area was significantly increased at 3, 5, and 7 days compared to at 1 day after pMCAO, showing activation as well as proliferation of astrocytes and microglia. Concurrent with the above glial activation, the numbers of TUNEL positive cells were also increased in the peri-infarct area. It is of interest that, at 1day after pMCAO, the expression of S100 protein was observed only in astrocytic neuclei, whereas it extended to astrocytic cytoplasm along with the activation of astrocytes. Together, these findings strongly indicate that the activation of peri-infarct astrocytes and microglia are closely associated with the progression of delayed infarct expansion. Particularly, since high levels of S100 protein could induce neurotoxity, S100 protein produced by activated astrocytes may play a pivotal role in the progression of delayed infarct expansion.