生体計測用ESRによる生体への酸化的ストレスの非侵襲的評価法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10357021
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 小澤 俊彦 放射線医学総合研究所, 第一研究グループ, 研究員 (40160858)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 嶋本 典夫 武田薬品, 創薬研究本部, 主席部員 ; 長野 哲雄 東京大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20111552) ; 内海 英雄 九州大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20101694) ; 竹下 啓蔵 放射線医学総合研究所, 第一研究グループ, 研究員 (70175438) ; 増水 章季 日本電子, 分析機器技術本部, 主任
• Keywords: L-バンドESR / スピンクリアランス / 活性酸素 / フリーラジカル / 酸化的ストレス / マウス / ニトロキシルラジカル / 重粒子線

Research Abstract

生体が種々の酸化的ストレスを受けると一義的に活性酸素・フリーラジカルが生成され、これらが生体成分と反応し、種々の障害を与えると考えられている。従って、酸化的ストレスを評価するには活性酸素・フリーラジカルを測定することが重要である。従来は酸化的ストレスにより生成される活性酸素・フリーラジカルの評価は主にin vitroの測定法で行われていた。しかし、生体を動的にとらえる場合には、これらを無侵襲で評価することが極めて重要になる。本研究では活性酸素・フリーラジカルの挙動を無侵襲で測定可能なL-バンドESRを用いて酸化的ストレスを評価する方法を開発することを目指すものである。
平成11年度は共同研究者と頻繁に連絡を取り合いながら研究を推進し、以下の成果を得た。
昨年度はX線による酸化的ストレスの生きたマウスへの測定を行い、本方法が無侵襲的に有効であることを明らかにした。本年度はX線に対し、線質の異なる重粒子線を酸化的ストレスとして用いた。重粒子線照射4日目の生存率は7.5Gy照射群では100%であった。体重は7.5Gy照射群で未照射群の約60%程度に減少し、肝重量は約40%に減少した。また、血清GOT値は7.5Gy照射群で有意に増加した。脂質過酸化の指標として肝のTBARSを測定したところ、7.5Gy照射群で非照射群に比べて有意な増加が見られた。一方、照射1-2時間後の上腹部におけるスピンクリアランスを測定したところ、7.5Gy照射群では非照射群に比べて有意に増加した。以前、我々は7.5GyのX-線を照射したマウスにおいて照射1時間後の上腹部のスピンクリアランスが照射線量依存的に増加することを報告したが、今回重粒子線でも同様な現象が見られた。本方法は重粒子線を酸化的ストレスとしたときでも無侵襲で測定できることを明らかにすることができた。

Research Products

• [Publications] Hidehiko Nakagawa: "Scavengers for peroxynitrite : Inhibition oy tyrosine nitration and oxidation with tryptamine,α-1ipoic acid and synthetic compounds"Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 48. 261-265 (2000)
• [Publications] Osami Yukawa: "Induction of radical scavenging ability and protection against radiation -induced damage to microsomal membranes following low-dose irradiation"International Journal of Radiation Biology. 75. 1189-1199 (1999)
• [Publications] Hidehiko Nakagawa: "Endogeneous and new synthetic antioxidants for peroxynitrite : selective inhibitory effect of 5-methoxytryptamine and lipoic acid on tyrosine nitration by peroxynitrite"Antioxidants & Redox Signaling. 1. 239-244 (1999)
• [Publications] Jun-ichi Ueda: "Oxidation of linoleic acid by copper(1 1) complexes : effects of ligand"Journal of Inorganic Biochemistry. 76. 55-62 (1999)
• [Publications] Kazunori Anzai: "Oxidation-dependent changes in the stability and permeability of lipid bilayers"Antioxidants & Redox Signaling. 1. 339-347 (1999)
• [Publications] Yuri Miura: "Non-invasive study of radiation-induced oxidative damage using in vivo ESR"Free Radical Biology and Medicine. (In press). (2000)