2017 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of nitrite/nitrate on ischemia/reperfusion-induced cerebral injury in diabetic rats
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15K21330
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| Research Institution | Josai University |
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Principal Investigator |
岩田 直洋 城西大学, 薬学部, 助手 (50552759)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 一過性脳虚血 / 酸化ストレス / 亜硝酸塩 / 硝酸塩 / 一酸化窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緑葉野菜に多く含まれる硝酸塩は、口腔内のバクテリアによって亜硝酸塩に還元される。体内に貯蔵された亜硝酸塩は、低酸素や虚血時においてNOドナーとして作用することで虚血性障害に対して軽減効果を示す可能性が考えられているが、その詳細は明らかではない。
そこで本研究は、ストレプトゾトシン誘発糖尿病態ラットに一過性脳虚血処置した併発モデルラットを用いて脳障害悪化のメカニズムを明らかにするとともに食餌由来の硝酸塩/亜硝酸塩が医薬品の代替として有効か否かを明らかにすることを目的とした。
脳虚血/再灌流モデルラットを用いて亜硝酸塩投与条件の検討をした結果、非糖尿病態ラットでは、虚血直後に静脈内投与することで脳保護効果を確認した。一方、糖尿病態ラットでは検討したすべての条件で脳保護効果がみられなかったことから、単回投与による保護は病態時において消失した。そこで、糖尿病態の有無におけるその相違が脳内のNO量に関与しているかを検討するため、NO電極法を用いて虚血部位に相当する大脳皮質内のNO濃度を測定した結果、非糖尿病態ラットでは、亜硝酸塩投与後から徐々にNO濃度が上昇し、約2時間後には定常状態に達した。また、脳血流量も同様の推移を示したことから脳組織内のNO量と血流量の変化は、ほぼ同調していることが明らかになった。以上の結果から、非糖尿病時では亜硝酸塩を虚血直後に投与することによって、亜硝酸塩から生成するNOが血管を拡張し、血流の確保に寄与することで脳障害を軽減する可能性が示唆された。
一方、糖尿病態ラットでは、これらの現象が認められずNO量および血流量に変化が認められなかったため、長期的な摂取による効果を評価した。その結果、長期的な硝酸塩の経口投与によって脳保護効果が認められた。以上の結果から、糖尿病態では緑葉野菜などに含まれる硝酸塩の長期的な摂取が脳虚血への予防効果を有する可能性が示唆された。
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