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脳内酸化ストレス疾患に対する水素分子の神経保護作用

Research Project

Project/Area Number 10J03325
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

藤田 慶太 (2011)  九州大学, 薬学研究院, 特別研究員(PD)

藤田 慶大 (2010)  九州大学, 大学院・薬学研究院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords水素分子 / パーキンソン病 / MPTP / heat shock protein 72 / 神経変性疾患 / 酸化ストレス疾患
Research Abstract

昨年度は、パーキンソン病モデル動物(MPTP投与マウス)に、水素分子を含有する飲用水(水素含有水)をMPTP投与前にあらかじめ飲水させると、MPTP投与によるtyrosine hydroxylase(TH)陽性ドーパミン作動性神経細胞の脱落が抑制されることを明らかとした。
本年度は、水素分子による神経保護作用メカニズムの解明を主目的とし、昨年度明らかにしたheat shock protein 72発現増加および発現制御機構の詳細な検討を行った。また、こうしたhsp発現量変化が神経保護作用と繋がっているか否かを検討した。その結果、次のような事を明らかにした。
(1)Hsp72は、線条体ではMPTP投与後に水素含有水飲水群で増加したのに対し、黒質ではMPTP投与の有無に関わらず水素含有水飲水群で増加した。
(2)黒質において、Hsp72はTH陽性ドーパミン神経細胞の細胞体に発現が認められた。
(3)他のHspファミリーのうち、Hsp90は水素含有水飲水群で減少したが、Hsp27は増減がなかった。このとき、Hsp72発現誘導に関与する転写因子HSF1は核内タンパク量が顕著に増大していた。
(4)一連のHsp発現量が増加する、heat shock responseを抑制する薬剤といわれるquercetinを投与したマウスでは、水素含有水によるHsp72発現上昇は見られず、神経保護作用も認められなくなった。
以上の研究結果より、水素含有水はheat shock responseを介して神経保護作用を示すことが示唆された。昨年度の結果と合わせると、水素含有水をあらかじめ7日間飲水することによって、ドーパミン含有神経細胞のHsp72発現量が増加し、MPTPによる神経細胞脱落に対して抵抗性をもたらすことが明らかとなった。本研究結果はこれまでの水素分子による酸素ラジカルへの直接作用に基づく抗酸化作用とは一線を画し、水素分子が新たな細胞保護メカニズムを持つことを提唱するものである。また水素分子含有飲用水によって神経変性を未然に防ぐという点は、予防医学の見地からも、将来の臨床応用を期するに値する研究結果であると言える。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Therapeutic effects of hydrogen in animal models of Parkinson's disease2011

    • Author(s)
      Fujita, et al
    • Journal Title

      Parkinson's disease

      Volume: 176 Pages: 307875-307875

    • DOI

      10.4061/2011/307875

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The principle and the potential approach to ROS-dependent cytotoxicity by non-pharmaceutical therapies : optimal use of medical gases with antioxidant properties2011

    • Author(s)
      Noda, et al
    • Journal Title

      Current Pharmaceutical Design

      Volume: 22 Issue: 22 Pages: 2253-2263

    • DOI

      10.2174/138161211797052600

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction between lung cancer cells and astrocytes via specific inflammatory cytokines in the microenvironment of brain metastasis.2011

    • Author(s)
      Seike, et al.
    • Journal Title

      Clin Exp Metastasis.

      Volume: 28-1 Pages: 13-25

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Therapeutic effects of hydrogen in animal models of Parkinson's disease.2011

    • Author(s)
      Fujita, et al.
    • Journal Title

      Parkinson's Disease.

      Volume: in press

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Hydrogen confers resistance to neuronal loss on dopaminergic neurons in mice model of Parkinson's disease2011

    • Author(s)
      Kyota Fujita
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2011
    • Place of Presentation
      アメリカ・ワシントンDC
    • Year and Date
      2011-11-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] パーキンソン病モデルマウスに対する水素含有飲用水の神経保護作用2011

    • Author(s)
      藤田慶大
    • Organizer
      第54回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2011-09-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] THE MOLECULAR NEUROBIOLOGY OF ANTI-OXIDATIVE STRESS INDUCED BY HYDROGEN2011

    • Author(s)
      Kyota Fujita(代理)
    • Organizer
      The 7th Congress of the Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS)
    • Place of Presentation
      台北
    • Year and Date
      2011-09-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] MPTP誘発性パーキンソニズムに対する水素分子の神経保護作用2010

    • Author(s)
      藤田慶大, 他13名
    • Organizer
      「包括型脳科学研究推進支援ネットワーク」夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-07-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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