Neurovascular Unit（NVU）崩壊が確認されているくも膜下出血（subarachnoid hemorrhage: SAH）モデルマウス作成後72時間の時点で脳毛細血管内皮細胞における遺伝子の発現解析を行った。
SAHモデルマウスとしてはNVUの崩壊を組織学的SAHモデルマウスとしてはNVUの崩壊を組織学的に確認しているマウス自家血注入前方循環モデルを用いた。モデル作成時に頭蓋内圧を測定し、神経症状と併せてモデルマウスを重症群と軽症群に分けた。それぞれをSAH後72時間に安楽死させ、脳を取り出し、初代培養脳毛細血管内皮細胞を得た。重症群および軽症群、コントロール群のマウスから得た脳毛細血管内皮細胞それぞれからRNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行いSAHの影響を受けて発現が低下する10個の遺伝子を同定した。
一方、自験のSAH患者血液中において、コントロール群である未破裂脳動脈瘤患者血清中と比べて発現が上昇していることが明らかになった27個のマイクロRNAを同定し、ネット上のデータベースであるTarget scan　(http://www.targetscan.org/vert_72/)でin silicoの標的遺伝子を検索し、前述の研究結果において血管内皮細胞で発現が低下しているものを標的としているか否かを検討した。解析の結果、患者血清の解析から同定されたマイクロRNA(hsa-miR-619-5p)は内皮細胞の遺伝子発現解析で同定された10個の遺伝子のうちの3つの遺伝子を標的としていた。反対にSAHを生じた内皮細胞において発現が低下していることが明らかになったGpx8とSoat1はSAH患者血清の解析から同定された4つのそれぞれ異なるマイクロRNAから標的とされていた。hsa-miR-619-5pはGpx8とSoat1の両方を標的としていた。
以上の検討からGpx8とSoat1はくも膜下出血後早期脳損傷に関与しており、治療標的となり得る可能性が示唆された。
Expression analysis of genes in cerebral capillarywas performed at 72 hours after creation of a mouse model of subarachnoid hemorrhage (SAH) with documented Neurovascular Unit (NVU) collapse.
As a SAH model mouse, the autologous blood anterior circulation injection model which histologically confirmed the collapse of NVU was used. Intracranial pressure was measured at the time of model creation, and the model mice were divided into severe group and mild group in conjunction with neurological symptoms. Each was euthanized 72 h after SAH, and brains were removed to obtain primary cultured brain capillary endothelial cells. RNA was extracted from brain capillary endothelial cells obtained from mice in the severe and mild groups and the control group, respectively, and microarray analysis was performed to identify 10 genes whose expression decreased as affected by SAH.
On the other hand, we identified 27 microRNAs whose expression was found to be elevated in the blood of SAH patients compared with the serum of patients with unruptured cerebral aneurysms, a control group, and searched in silico for target genes in Target scan (http://www.targetscan.org/vert_72/), a database on the nets to determine whether they targeted those whose expression was reduced in vascular endothelial cells in the aforementioned study results. Analysis revealed that microRNAs (hsa-miR-619-5p) identified from the analysis of patient-sera targeted three genes out of 10 genes identified in the gene expression analysis of endothelial cells. On the other hand, Gpx8 and Soat1, which were found to have decreased expression in endothelial cells that gave rise to SAH, were targeted by four distinct microRNAs identified from the analysis of SAH sera. Hsa-miR-619-5p targeted both Gpx8 and Soat1.
These results suggest that Gpx8 and Soat1 are involved in early cerebral injury after subarachnoid hemorrhage and may be therapeutic targets.