ウイルス感染におけるフリーラジカルの分子病態とそのレドックス制御についての研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470046
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 赤池 孝章 熊本大学, 医学部, 助教授 (20231798)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤 智裕 熊本大学, 医学部, 助手 (30284756) ; 前田 浩 熊本大学, 医学部, 教授 (90004613)
• Keywords: フリーラジカル / NO / パーオキシナイトライト / 病原因子 / ウイルス感染病態 / NO消去剤

Research Abstract

我々はこれまでの研究により、マウスインフルエンザウイルス肺炎モデルにおいて、宿主の炎症反応に伴って過剰に産生されるスーパーオキサイド(O_2^-)と一酸化窒素(NO)の反応産物であるパーオキシナイトライト(ONOO^-)が、主要な病原因子として機能していることを明らかにしてきた。パーオキシナイトライトは、化学的反応性に富み、生体内において多彩な病態生理活性を発現することが報告されている。特に最近では、パーオキシナイトライトによるチロシンのニトロ化反応がアポトーシスの誘導に深く関わることが示唆されている。そこで、本年度はHPLC^-電気化学検出法を用いて、インフルエンザウイルス肺炎モデルにおけるニトロチロシン生成について解析した。あわせて、以前本モデルに治療効果を示したNO合成阻害剤やパーオキシナイトライト消去剤のニトロチロシン生成、および、ウイルス感染病巣におけるアポトーシス誘導に与える効果についても検討した。その結果、ウイルス感染肺組織のみに有意なニトロチロシン生成が認められた。さらに、このニトロチロシン生成は、NO合成阻害剤やパーオキシナイトライトに対し強い消去活性をもっているエブセレンを投与することにより、強く抑制されることがわかった。またあわせて、ウイルス感染肺におけるアポトーシスの誘導をtunel法によりin situで検出し、アポトーシスの発現に対するエブセレンの作用について検討したところ、アポトーシスの誘導が、エブセレン投与により強く抑制されていた。同時に、炎症細胞の浸潤に伴った既存肺胞構築の変化などの病理組織学的変化は、エブセレン投与により著明に改善しており、マウスの生存率も有意に改善していた。以上の知見は、インフルエンザウイルスによる劇症肺炎モデルの肺組織損傷に、パーオキシナイトライトが深く関わっていることを示唆している。

Research Products

• [Publications] Akaike,T.,et al.: "Free radicals in viral pathogenesis:Molecular mechanisms involving superoxide and NO" Proc.Soc.Exp.Biol.Med.217. 64-73 (1998)
• [Publications] Yoshida,M.,et al: "Effect of the NO scavenger carboxy-PTIO on endothelium-dependent vasorelaxation of various blood vessels from rabbits" Life Sciences. 62. 203-211 (1998)
• [Publications] Wu J.,et al.: " Modulation of enhanced vascular permeability in tumors by a bradykinin antagonist,a cyclooxygenase inhibitor,and a nitric oxide scavenger" Cancer Res.58. 159-165 (1998)
• [Publications] Maeda,H.,et al.: "Human matrix metalloprortease activation by insults of bacterial infection involving proteases and free radicals" Biol.Chem.379. 193-200 (1998)
• [Publications] Sato,K.,et al.: "Therapeutic effect of eryhromycin on influenza virus-induced lung injury in mice" Am.J.Respir.Crit.Care Med.157. 853-857 (1998)
• [Publications] Maeda,H.,and Akaike,T.: "Nitric oxide and oxygen radicals in infection,inflammation,andcancer" Biochemistry(Moscow). 63. 854-865 (1998)
• [Publications] Yoshida,M.,et al.: "The possible effect of nitric oxide on relaxation and noradrenaline release in the isolated rabbit urethra" Eur.J.Phamacol.357. 213-219 (1998)
• [Publications] Nakatsubo,N.,et al.: "Improved nitric oxide detection usisng 2,3-diaminonaphthalene and its application to the evaluation of novel nitric oxide synthase inhibitors" Biol.Pham.Bull.21. 1247-1250 (1998)
• [Publications] Sawa,T.,et al.: "Lipid peroxyl radicals from oxidized oils and heme-iron:Implication of a high-fat diet in colon carcinogenesis" Cancer Epidemiol.Biomarkers & Prevention. 7. 1007-1012 (1998)
• [Publications] Doi,K.,et al.: "Inducation of heme oxygenase-1 by nitric oxide and ischemia in experimental solid tumors and implications for tumor growth" Br.J.Cance. (in press). (1999)
• [Publications] Fujii,S.,et al.: "Role of nitric oxide in pathogenesis of herpes simplex virus encephalitis in rats" Virology. (in press). (1999)
• [Publications] Maeda,H.,et al.: "Free radical generation from heterocyclic amines by cytochrome b5 reductase in the presence of NADH" Cancer Letters. (in press). (1999)
• [Publications] Maeda,H.,et al.: "Kallikrein-kinin in infection and cancer" Immunopharmacology. (in press). (1999)
• [Publications] Akaike,T.,and Maeda,H.: "Nitric Oxide and Infection(ed.F.C.Fang)" Plenum Publishing Co.,New York(in press), (1999)