脳グリア細胞のアポトーシスとその制御
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概要
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Astrocytes, the most abundant glial cell type in the brain, are considered to have physiological and pathological roles in neuronal activities. We found that reperfusion of cultured astrocytes after Ca^<2+> depletion causes Ca^<2+> overload followed by delayed cell death and the Na^+-Ca^<2+> exchanger in the reverse mode is responsible for this Ca^<2+>-mediated cell injury(Ca^<2+> paradox injury). The Ca^<2+> paradox injury of cultured astrocytes is considered to be an in vitro model of ischemia/reperfusion injury, since a similar paradoxical change in extracellular Ca^<2+> concentration is reported in ischemic brain tissue. This review summarizes the mechanisms underlying the Ca^<2+>-mediated injury of astrocytes and the protective effects of drugs against Ca^<2+> reperfusion injury. This study shows that Ca^<2+> reperfusion injury of astrocytes is accompanied by apoptosis as evidenced by DNA fragmentation and nuclear condensation. Calpain, reactive oxygen species, calcineurin, caspase-3, and NF-κB are involved in Ca^<2+> reperfusion-induced delayed apoptosis of astrocytes. Several drugs including CV-2619, T-588 and ibudilast protect astrocytes against the delayed apoptosis. CV-2619 prevents astrocytes from the delayed apoptosis by production of nerve growth factor, resulting in an activation of mitogen-activated protein(MAP)/extracellular signal-regulated kinase(ERK) and phosphatidylinositol-3(PI3)kinase signal pathways. The protective effect of T-588 is mainly mediated by an activation of MAP/ERK signal cascade. Moreover, ibudilast prevents the Ca^<2+> reperfusion-induced delayed apoptosis of astrocytes via cyclic GMP signaling pathway. Further studies in this system will contribute to the development of new drugs that attenuate ischemia/reperfusion injury via modulation of astrocytes.
- 公益社団法人日本薬学会の論文
- 2001-09-01
著者
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