鉄錯体を用いる生体内一酸化窒素(NO)の分析法とNOの生理作用に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08640781
• Research Institution: INSTITUTE FOR LIFE SUPPORT TECHNOLOGY (ILST), YAMAGATA TECHNOPOLIS FOUNDATION
• Principal Investigator: 吉村 哲彦 (財)山形県テクノポリス財団生物ラジカル研究所, 化学第一研究部, 部長 (70271517)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 敏司 (財)山形県テクノポリス財団生物ラジカル研究所, 化学第一研究部, 研究員 (80271518)
• Keywords: 一酸化窒素 / 生体内一酸化窒素 / トラップ / 鉄錯体 / 電子スピン共鳴 / ジチオカルバメート / ジチオカルボキシサルコシン

Research Abstract

生体内で産生される一酸化窒素(NO)は、血液循環系、中枢神経系、免疫系に於いて多彩な生理作用を発揮している。生体内でのNOの挙動を理解するためには、in vivoの濃度及び分布を知る必要がある。
NOは、1個の不対電子を有する無機ラジカルであり、電子スピン共鳴(ESR)装置を用いるスピントラップ法の適用が可能である。このような観点から、NOと結合して安定なラジカルを生成するスピントラップ試薬の開発が望まれてきた。NOは金属(特に鉄)に対して高い親和性をもっているので、鉄錯体はNOトラップ試薬として有望である。
本研究では、水溶性で、安定なNOT錯体を生成するジチオカルボキシサルコシン(ジチオカ-バメート誘導体)鉄錯体を合成し、in vitroおよびin vivoの系でNOのトラップ試薬として適用した。
初年度は、本NOトラップ試薬の性能を調べる研究を実施するとともに、培養細胞(血管内皮細胞)由来のNOの検出と生きているマウスの腹部でのNOの検出と画像化に本NOトラップ試薬を適用し、成功を収めることが出来た。
今年度の成果は以下の通りである。
1.ラットの脳に細菌性髄膜炎を惹起して、脳内に産生されたNOをin vivoで測定することに成功した。細菌性髄膜炎に対するNOの関与を直接証明することができた。
2.血管拡張薬の一つである硝酸イソソルビド(ISDN)を投与したマウスの腹部で、ISDN由来のNOを検出し画像化した。肝臓と腎臓の明瞭な画像が得られた。

Research Products

• [Publications] 横山秀克: "In vivo ESR-CT imaging of the liver in mice receiving subcutaneous injection of nitric oxide bound iron complex" Magnetic Resonance Imaging. 15. 249-253 (1997)
• [Publications] 鈴木保宏: "The origin of an EPR signal observed in dithiocarbamate-loaded tissues : Copper(II)-dithiocarbamate complexes account for the narrow hyperfine lines" Biochimica et Biophysica Acta. 1335. 242-245 (1997)
• [Publications] 藤木敏司: "In vivo three-dimensional EPR imaging of nitric oxide production from isosorbide dinitrate in mouse" American Journal of Physiology(印刷中). (1998)
• [Publications] 鈴木保宏: "In vivo nitric oxide detection in the septic rat brain by electron paramagnetic resonance" Free Radical Research(印刷中). (1998)
• [Publications] 吉村哲彦: "In vivo EPR detection and imaging of endogenously produced and exogenously supplied nitric oxide" Analytical Sciences. 13(Sup.). 451-454 (1997)
• [Publications] 吉村哲彦: "NOと酸素およびチオールとの生体内相互作用" 最新医学・特集「NO:その後の展開」. 52. 919-925 (1997)