重金属による食細胞フリーラジカル産生刺激と細胞内情報伝達機構

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08457114
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 荻野 景規 金沢大学, 医学部, 教授 (70204104)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長瀬 博文 金沢大学, 医学部, 講師 (00251918)
• Keywords: フリーラジカル / 酸化亜鉛 / 貧食細胞 / 細胞内情報伝達 / モノアミンオキシダーゼ / グルタチオン / 一酸化窒素合成酵素 / パーオキシナイトライト

Research Abstract

酸化亜鉛(ZnO)フュームによる金属熱の発症機序を解明する目的で、ラット腹腔内浸出性好中球やマウスマクロファージ様細胞株Raw264.7などの貧食細胞を用いて、ZnOの活性化作用とその機序を検討した。ZnOは、グルタチオン(GSH)やチオール化合物の添加により活性化作用が増強されることがわかった。ZnO単独では、好中球やマクロファージの細胞膜のCR3受容体に認識され、GSHによりFcγRやその他の受容体を介して、GTP結合蛋白、カルモジュリン、プロテインキナーゼC、チロシンキナーゼ、細胞内カルシウムなどの細胞内情報伝達機構の関与のもとにNADPHオキシダーゼの活性化によりO_2さらにH_2O_2が増加することがわかった。ZnOとZnO+GSH刺激による好中球活性化作用の違いを検討すると、ZnOは細胞膜のNADPHオキシダーゼ以外に細胞質の一酸化窒素合成酵素(NOS)からO_2^-産生を刺激しパーオキシナイトライト(ONOO^-)を発生させるのに対し、ZnO+GSHは、ミトコンドリアに局在するといわれるモノアミンオキシダーゼ(MAO)を活性化し、H_2O_2の産生を増強している可能性が示唆された。このことは、核転写因子の活性化やアポトーシスの発生機序に関与する新しいH_2O_2の発生源としての可能性を有しているだけではなく、MAOと細胞内情報伝達機構の関係を繋ぐ新しい発見の可能性がある。さらに、Raw246.7を用いた実験から、GSHはZnO粒子の貧食作用を増強させることが認められた。本研究より、亜鉛熱は、ZnO粒子に内因性のGSHが作用することによって発症する可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Nakamura H et al.: "Central administration of interleukin-1 Breduces natural killer cell activity in non-pregnant rats,but not in pregnant rats." Psychoneuroendocrinology. 23. 651-659 (1998)
• [Publications] Nakamura H et al.: "Oploid peptides mediate heat stress-induced immunosuppression during pregnancy." Am J Physiol. 274. R672-R676 (1998)
• [Publications] Ikeda Y et al.: "Immunological features and inhibitory effects on enzymic activity of monoclonal antibodies against hellcobacter pylori urease." J Ferment Bioeng. 86. 271-276 (1998)
• [Publications] Nakamura H et al.: "Natural killer(NK) cell activity and NK cell subsets in workers with a tendency of burnout." J Psychosom Res. in press.
• [Publications] Nakamura H et al.: "Natural killer cell activity reduced by microwave exposure during pregnancy is mediated by opioid systems." Environ Res. in press.
• [Publications] Ogino K et al.: "Sodium azide inhibits nitric oxide production by rat neutrophils." J Phy Fit Nutr Immunol. in press.