新規 PAR1 アゴニストペプチドが光血栓症誘発脳虚血モデルマウスで保護作用を示す

New PAR1 Agonist Peptide Demonstrates Protective Action in a Mouse Model of Photothrombosis-Induced Brain Ischemia.

• Maksim Galkov
• Ekaterina Kiseleva
• Mikhail Gulyaev
• Maria Sidorova
• Liubov Gorbacheva

抄録

プロテアーゼ活性化受容体（PAR）は止血のみならず、虚血性脳障害の発症にも関与している。本研究では、活性化されたプロテインCにより生成されたPAR1のAsn-Phenからなる新規ペプチド（AP9）の効果を検討した。AP9 作用の分子機構を明らかにするために、β-arrestin-2 を欠失したマウスを用いた。AP9 は、0.2, 2, 20 mg/kg の用量で PT の 10 分前に 1 回、または 20 mg/kg の用量で PT の 10 分前と 1 時間後に 2 回、静脈内に注入した。病変体積は、磁気共鳴イメージングおよび脳切片のテトラゾリウム塩による染色により測定した。神経学的欠損は円柱試験とグリッドウォーク試験を用いて推定した。血液脳関門（BBB）障害は、エバンスブルー色素抽出法で評価した。エオシン-ヘマトキシリン染色および免疫組織化学染色を用いて、損傷を受けていない神経細胞および活性化グリア細胞の数を評価した。ＡＰ９（２０ｍｇ／ｋｇ）の単回投与および２回の注射（２０ｍｇ／ｋｇ）により、脳病変体積が減少した。また、AP9の2回投与では、マウスのBBB破壊および神経学的欠損も減少した。β-arrestin-2を欠失したマウスでは、PT後にAP9の保護効果は認められなかった。このようにして、PAR1アゴニストペプチドであるAP9の保護作用を初めて実証しました。

Protease-activated receptors (PARs) are involved not only in hemostasis but also in the development of ischemic brain injury. In the present work, we examined effects of a new peptide (AP9) composing Asn-Phen of PAR1 "tethered ligand" generated by activated protein C. We chose a mouse model of photothrombosis (PT)-induced ischemia to assess AP9 effects . To reveal the molecular mechanism of AP9 action, mice lacking β-arrestin-2 were used. AP9 was injected intravenously once 10 min before PT at doses of 0.2, 2, or 20 mg/kg, or twice, that is, 10 min before and 1 h after PT at a dose of 20 mg/kg. Lesion volume was measured by magnetic resonance imaging and staining of brain sections with tetrazolium salt. Neurologic deficit was estimated using the cylinder and the grid-walk tests. Blood-brain barrier (BBB) disruption was assessed by Evans blue dye extraction. Eosin-hematoxylin staining and immunohistochemical staining were applied to evaluate the number of undamaged neurons and activated glial cells in the penumbra. A single administration of AP9 (20 mg/kg), as well as its two injections (20 mg/kg), decreased brain lesion volume. A double administration of AP9 also reduced BBB disruption and neurological deficit in mice. We did not observe the protective effect of AP9 in mice lacking β-arrestin-2 after PT. Thus, we demonstrated for the first time protective properties of a PAR1 agonist peptide, AP9, . β-Arrestin-2 was required for the protective action of AP9 in PT-induced brain ischemia.

Copyright © 2020 Galkov, Kiseleva, Gulyaev, Sidorova and Gorbacheva.