Aquaporin-4は、血管新生脳浮腫における過剰液の再吸収を促進します

アクアポリン 4 (AQP4) は脳内の主要な水チャネルであり、主にアストログリア細胞膜で発現されます。AQP4欠損マウスにおける初期の研究では、水中毒と虚血性脳卒中後の細胞性脳浮腫の減少が示されました。我々は、AQP4 の欠失は、グリア制限膜および上衣関門を通る過剰な脳水の除去が障害されるため、血管原性 (非細胞性) 浮腫において逆効果 (脳の腫れの増加) をもたらすのではないかと仮説を立てました。この仮説を裏付けるように、AQP4 では頭蓋内圧 (ICP、52+/-6 対 26+/-3 cm H2O) と脳水分量 (81.2+/-0.1 対 80.4+/-0.1%) が高いことがわかりました。持続的実質内液注入後の欠損マウス。血管原性脳浮腫の凍結損傷モデルでは、AQP4 欠損マウスは臨床転帰が著しく悪く、ICP が高く (22+/-4 対 9+/-1 cm H2O)、脳水分量が多かった (80.9+/-)。0.1 対 79.4+/-0.1%)。黒色腫細胞の定位移植を含む脳腫瘍浮腫モデルでは、腫瘍増殖は野生型マウスと AQP4 欠損マウスで同等でした。しかし、AQP4欠損マウスではICPが高く（移植後7日目で39+/-4対19+/-5cmH2O）、それに対応して神経学的劣化が加速した。したがって、AQP4を介した細胞内水分移動は、血管原性脳浮腫における体液クリアランスに重要であり、AQP4の活性化および/または上方制御が血管原性脳浮腫における新たな治療選択肢であることを示唆している。

Aquaporin-4 (AQP4) is the major water channel in the brain, expressed predominantly in astroglial cell membranes. Initial studies in AQP4-deficient mice showed reduced cellular brain edema following water intoxication and ischemic stroke. We hypothesized that AQP4 deletion would have the opposite effect (increased brain swelling) in vasogenic (noncellular) edema because of impaired removal of excess brain water through glial limitans and ependymal barriers. In support of this hypothesis, we found higher intracranial pressure (ICP, 52+/-6 vs. 26+/-3 cm H2O) and brain water content (81.2+/-0.1 vs. 80.4+/-0.1%) in AQP4-deficient mice after continuous intraparenchymal fluid infusion. In a freeze-injury model of vasogenic brain edema, AQP4-deficient mice had remarkably worse clinical outcome, higher ICP (22+/-4 vs. 9+/-1 cm H2O), and greater brain water content (80.9+/-0.1 vs. 79.4+/-0.1%). In a brain tumor edema model involving stereotactic implantation of melanoma cells, tumor growth was comparable in wild-type and AQP4-deficient mice. However, AQP4-deficient mice had higher ICP (39+/-4 vs. 19+/-5 cm H2O at seven days postimplantation) and corresponding accelerated neurological deterioration. Thus, AQP4-mediated transcellular water movement is crucial for fluid clearance in vasogenic brain edema, suggesting AQP4 activation and/or up-regulation as a novel therapeutic option in vasogenic brain edema.