口腔領域における活性酸素ラジカル発声の消長とそのin vivo画像化

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10557167
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kanagawa Dental College
• Principal Investigator: 岡部 栄一郎 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (50097276)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 雅弘 日本電子(株), 分析機器技術本部・応用研, 部長 ; 庄司 洋史 神奈川歯科大学, 歯学部, 助手 (90277913) ; 塗々木 和男 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (90139577) ; 小林 裕 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (50130919) ; 田村 謙二 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (20163686)
• Keywords: 活性酸素ラジカル / 電子磁気共鳴(ESR) / スピンラベル / 口腔組織 / ESR画像 / L-バンド

Research Abstract

概要
従来からの研究で,生体内で生成される活性酸素ラジカル種(一重項酸素,一酸化窒素ラジカル,過酸化水素,スーパーオキシドラジカル,ヒドロキシルラジカル)をin vitroで,しかもマイクロモルオーダーで検出する技術を確立した。本研究プロジェクトの初年度の到達目標は,生体内で酸素ラジカル分子を検出し,画像化するための基礎実験手法を構築することである。病態を反映して生体内で生成する活性酸素は超短寿命であり,ESR検出するためにはスピントラップ剤を使用しなければならない。不幸なことに,生体内分布が詳細に知られている毒性の低いスピントラップ剤は現存しない。予備的研究として安定化スピンラベル剤をマウスに全身適用し,その生体内分布を三次元で画像化することを試みた。
スピンラベル剤pyrrolidine-1 oxyl(3-carbamoyl-PROXYL)を腹腔内に投与し,腹部の画像解析を行った。得られたESRシグナル(3本線)を微分スペクトル化し,積分処理後,微細構造相互作用により不要スペクトルを消去,スムージングとフーリエ変換した。Window・空間フィルターを介し逆フーリエ変換することで画像再構成処理し,二次元画像を得た。また,三次元測定により立体画像化することに成功した。
今後の課題は,大型動物(ウサギ程度)に応用できるまで装備を拡張することと,新しいスピンラベル剤の開発に力を注ぎ,酸素由来ラジカルの画像化を実現できる素地を作ることを到達目標とする。

Research Products

• [Publications] Satoru Kumasaka et al.: "Novel mechanisms involved in superoxide anion radical-triggered Ca^<2+> release from cardiac sarcoplasmic reticulum linked to cyclic ADP-ribose stimulation" Antioxidant & Redox Signaling. 1・1(印刷中). (1999)
• [Publications] Kazuo Todoki et al.: "Vascular endothelial function and reactive oxygen species interaction in lingual artery" Dentistry in Japan. 35・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 河合 良明 他: "顎関節滑液に関する研究:フリーラジカルと顎関節症の関連" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 李 昌一 他: "心筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseに対する一酸化窒素(NO)の作用" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 庄司 洋史 他: "DTCS鉄錯体を用いたNOの微量定量" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 塗々木 和男 他: "シュウ酸エステル/ペリレン系を応用したヒポキサンチン・オプティカルバイオセンサー" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 岡部 栄逸朗 他: "口腔内組織微小循環動態の神経性調節" 日本薬理学雑誌. 113・4. 219-225 (1999)
• [Publications] Masanori Kiyose et al.: "Inhibition of skeletal sarcoplasmic reticuum Ca^<2+>-ATPase activity by deferoxamine nitroxide free radical" Chemical Research in Toxicology. 12・2. 137-143 (1999)
• [Publications] 岡部 栄逸朗: "スーパーオキシドラジカルによる心筋小胞体からの特異的Ca^<2+>放出促進" 日本薬理学雑誌. 112・補1. 58P-62P (1998)
• [Publications] Eiichiro Okabe et al.: "Myocardial ischemia-reperfusion injury:Reactive oxygen species-induced sarcoplasmic reticulum Ca^<2+> handling dysfunction" The Proceedings of the 2nd International Conference on Bioradicals. 104-106 (1998)
• [Publications] 岡部 栄逸朗 他: "血管反応性修飾と活性酸素フリーラジカル種選択性" 放射線生物研究. 33・2. 171-184 (1998)
• [Publications] Midori Kawakami et al.: "Superoxide anion radical-triggerd Ca^<2+> release from cardiac sarcoplasmic reticulum through ryanodine receptor Ca^<2+> channel" Molecular Pharmacology. 53・3. 497-503 (1998)
• [Publications] 矢野 正生 他: "糖尿病患者の赤血球および血清SOD測定の検討" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 高橋 俊介 他: "冠動脈結紮モデルを用いた心筋収縮タンパク機能に対する活性酸素種の効果" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 萩原 鉄也 他: "血管平滑筋収縮機構に対するヒドロキシルラジカル(HO^・)の作用" 磁気共鳴と医学. 10・1(印刷中). (1999)
• [Publications] Kazuo Todoki et al.: "Characteristics of interaction between luminol chemiluminescence and a metal component enzyme" Bulletin of Kanagawa Dental College. 27・1(印刷中). (1999)
• [Publications] Shun-suke Takahashi et al.: "Effects of nitric oxide(NO)released from NO donor NOC-7 on myofilament contractility in skinned rabbit myocardiac trabeculae" Bulletin of Kanagawa Dental College. 27・1(印刷中). (1999)
• [Publications] Hirofumi Shoji et al.: "Quantity analysis of nitric oxide (NO) by iron complex with dithiocarboxy sarosine: Its application to determine the direct effect of NO on cardiac sarcoplasmic reticulum Ca^<2+>-ATPase activity" Bulletin of Kanagawa Dental College. 27・1(印刷中). (1999)
• [Publications] 李 昌一 他: "デフェロキサミンによる骨格筋機能障害機構" フリーラジカルの臨床. 13・1. 38-43 (1998)
• [Publications] Yutaka Kobayashi et al.: "Inhibition by midazolam of the adrenaergic function in the isolated canine mesenteric vein" Acta Anesthesiologica Scandinavica. 42・10. 1157-1163 (1998)
• [Publications] Toshiki Kawamoto et al.: "Protective effects of L-histidine(singlet oxygen scavenger)on transient forebrain ischemia and traumatic brain edema in the rat" Microcirculation annual. 14・1. 13-14 (1998)
• [Publications] 岡部 栄逸朗 他: "虚血-再灌流によるフリーラジカル依存性心機能障害" 磁気共鳴と医学. 9・1. 48-51 (1998)
• [Publications] 庄司 洋史 他: "In vivo,in vitroにおける生体内NOトラッピングの基礎的検討" 磁気共鳴と医学. 9・1. 25-28 (1998)
• [Publications] 有本 豊子 他: "ブレオマイシンの新しい作用側面" 磁気共鳴と医学. 9・1. 39-42 (1998)
• [Publications] 岡部 栄逸朗: "フリーラジカルと細胞障害.STETHOSCOPEフリーラジカル 4" 日本医師会雑誌. 119・8. FR14-FR16 (1998)
• [Publications] Shun-suke Takahashi et al.: "Effects of in vitro and in vivo exposure to doxorubicin(adriamycin)on caffeine-induced Ca^<2+> release from sarcoplasmic reticulum and contractile protein function in chemically-skinned rabbit ventricular trabeculae" Japanese Journal of Pharmacology. 76・4. 405-413 (1998)
• [Publications] Eiichiro Okabe: "Action selectivity of reactive oxygen species on vascular reactivities" Microcirculation annual. 14・1. 3-4 (1998)
• [Publications] Eiichiro Okabe: "Biological Oxidants: Molecular Mechanisms and Health Effects" AOCS Press(Packer L.ed.), 12 (1998)
• [Publications] 岡部 栄逸朗: "成人病予防食品の開発" シーエム シー 出版, 8 (1999)