一酸化炭素の脳毒性発現におけるNADPH oxidaseの役割

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08885
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 原 修一 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70208651)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 一酸化炭素中毒 / ラット / 線条体 / ヒドロキシルラジカル / NADPH oxidase / dual oxidase

Outline of Annual Research Achievements

一酸化炭素中(CO)中毒による脳線条体のヒドロキシルラジカル生成にNADPH oxidase (Nox) familyが関与することが推察されたことから、非特異的な阻害薬であるDPIと、Nox1、Nox2および Nox3の活性化に必要な因子であるRacの阻害薬であるEHT1864のヒドロキシルラジカル生成に対する抑制効果からNox isozymes とdual oxidase (Duox1およびDuox2)の寄与の程度について検討した。なお、NSC23766 (Rac1に特異性は高いが、阻害効果は弱い)についても検討したが、若干ではあるが、ヒドロキシルラジカル測定に影響を及ぼしため確実な結論を得るに至ってはいない。DPIおよびEHT1864は、いずれも100μM の濃度で3000 ppm CO暴露によるヒドロキシルラジカル生成増加を著明に抑制したが、200μMの抑制効果は、100μMと同程度であった。しかし、それぞれの100μM を併用すると単独の場合よりも阻害効果が増強された。このような結果から、CO中毒によるヒドロキシルラジカル生成には、Noxに加え、Nox非依存性Rac依存性の経路が関与する可能性が示唆された。一方、Nox1～4活性化に必要なp22phoxに対するsiRNA投与ラットにおいて、CO中毒によるヒドロキシルラジカル生成およびp22phoxタンパクの発現について検討したが、再現性のある結果を得ておらず、siRNAの溶媒、投与部位、投与後から試験までの期間などさらなる検討が必要である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の実験計画通りに本年度の研究を実施し、上述の結果を得た。これに加え、既報の実験条件に従って、RNaseに抵抗性を持つsiRNAの脳内投与実験を行ったが、期待したような結果は得られなかった。

Strategy for Future Research Activity

siRNA脳内投与実験は、p22phoxに対するsiRNA（Dharmacon社のAccell siRNA）を線条体に投与し（本年度行った側脳室と線条体への投与実験から、後者の方が有効なように推察された）、siRNAの溶媒および投与から脳採取までの期間について検討するが、結果を得るまでに時間を要すると考えられる。そのため、これと並行して、Nox活性化を介して活性酸素生成を誘発すると報告されているアンジオテンシン II（AT-II）について、CO中毒によるヒドロキシルラジカル生成との関連性の有無を、次のような計画に従って研究を行う予定である。(1) ヒドロキシルラジカル生成に対するAT-II受容体タイプ１および２型の阻害薬（それぞれロサルタンおよびPD123319）の効果、さらにMas受容体阻害薬（A779）の効果を検討する。(2) ヒドロキシルラジカル生成に対するAT-IIの主な合成酵素であるアンジオテンシン変換酵素の阻害薬（ベナゼプリル）の効果を検討する。(3) 脳内投与したAT-II自体が、ヒドロキシルラジカル生成を促進するか否かについて検討する。もし、促進が認められた場合、上述の各受容体阻害薬の効果を検討する。(4) CO中毒時の脳内AT-IIを測定する。

Causes of Carryover

少額が残金となってしまい、今年度の物品購入には不十分であったことから、次年度予算と合算して物品購入費として使用する方が有意義であると考えられたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度予算と合算して物品購入費として使用する予定である。