活性酸素と一酸化窒素のクロストークからみた腹膜機能障害

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590868
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 佐々木 環 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (30187124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 望月 精一 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (60259596) ; 進藤 彰久 川崎医科大学, 医学部, 講師 (00278920) ; 柏原 直樹 川崎医科大学, 医学部, 教授 (10233701)
• Keywords: 一酸化窒素 / 活性酸素 / NO合成酵素(NOS) / ニトロチロシン / ペルオキシ亜硝酸イオン / Tetrahydrobiopterin(BH4)

Research Abstract

腹膜炎モデルにおいて腹膜透過性亢進除水能低下に,サイトカインやプロスタグランジンだけでなく,血管拡張作用の強い一酸化窒素(Nitric Oxide : NO)の関与が推測されている。NOと活性酸素は相互に反応(クロストーク)し病態を形成する。本研究では,長期CAPD療法による腹膜機能低下(主に限外濾過障害)に,活性酸素とNOの相互関係が関与するとの仮説を立て検証した。
腹膜障害時のNO産生異常
腹膜組織を用いて,NO合成酵素(NOS)の発現を検討した。腹膜硬化が進行すると,eNOSが発現した血管が増加し,障害部位の浸潤細胞にiNOS発現を認めた。しかし,CAPD排液中のNOx量は,腹膜機能(障害程度)と相関を認めなかった。クロルヘキシジン誘発腹膜障害ラットにおいても,NOS発現増加を認めるが,リアルタイムでNO量を測定すると増加は認めなかった。炎症部位では,活性酸素はNOと同時に生成される。活性酸素はNOを強力に消去する一方,NOと反応し細胞毒性の高いペルオキシ亜硝酸イオン(ONOO^-)を産生する。腹膜障害モデルラットでも,ニトロチロシンの蓄積が確認された。以上より,腹膜障害では,活性酸素によるNO消去と,細胞毒性の高いペルオキシ亜硝酸イオン産生が認められた。
酸化ストレスとNO産生異常
NOS活性化にはTetrahydrobiopterin(BH4),FMN,FAD,NADPHなどの補酵素と二量体化が必要である。高ブドウ糖濃度下では,このBH4の低下によりNOSはNOを産生せず活性酸素を産生する。高ブドウ糖濃度下で培養した中皮細胞にBH4添加すると,活性酸素産生の抑制を認めた。
まとめ 活性酸素とNOの相互作用により腹膜障害が形成される。今回の結果は,腹膜機能検査・保護作用を有する透析液開発の糸口となると考える。

Research Products

• [Publications] Osek M, Sasaki T, et al.: "The implications of NO and ROS their interaction in the pathogenesis of peritoneal in injury"J Am Soc Nephrol. 14. 475A (2003)
• [Publications] Satoh M, et al.: "In situ detection of nitric oxide in the rat kidney using the fluorescent dye diaminorhodamine"J Am Soc Nephrol. 14. 605A (2003)
• [Publications] Fujimoto S, et al.: "Imbalance of nitric oxide and reactive oxygen species contributes to the progression of renal damage in rat 5/6 remnant model"J Am Soc Nephrol. 14. 625A (2003)
• [Publications] Satoh M, et al.: "NAD(P)H oxidase and uncoupled nitric oxide synthase are major source of superoxide in the rat experimental diabetic nephrology"J Am Soc Nephrol. 14. 384A (2003)