2016 Fiscal Year Annual Research Report
分子状水素による抗炎症メカニズムの解明とその臨床応用のための基盤研究
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16H03267
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
大澤 郁朗 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (30343586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 雅史 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (80393114)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水素分子 / 炎症 / 加齢・老化 / ミトホルミシス / 敗血症 / 糖尿病 / 白内障 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
健全な加齢・老化にとって炎症の制御は最も重要な課題である。近年、分子状水素には顕著な抗炎症作用があることが分かってきた。そこで本研究の目的は、分子状水素の作用として、ミトコンドリア制御を含む抗酸化ストレスとToll様受容体シグナルに作用する抗炎症の両経路が存在しクロストークしていること、両経路上流に分子状水素の標的分子となる特定分子が存在することを明らかにし、この分子機構によって炎症を主とする多くの疾患を分子状水素が抑制することを動物の疾患モデルで示し、さらにヒトでも分子状水素に抗炎症効果があることを臨床研究で示すことにある。これにより超高齢社会における健康長寿のための簡便で効果的な方法が提案可能となる。
今年度は、下記に示すような成果を得た。１）水素分子作用機序・分子と細胞レベル：培養細胞では水素分子投与によるミトホルミシス（ミトコンドリアを介した酸化ストレスに対する適応応答）効果を明確にした。２）水素分子作用機序・動物実験：マウス敗血症モデルに水素水を事前投与すると病状が緩和され、肝臓での酸化ストレスに対する適応応答が観察された。また、水素分子の活性酸素還元作用により、白内障手術での超音波による角膜損傷を抑制できることをウサギで確かめた。３）水素の応用と臨床研究：水素水による糖尿病患者への介入研究では最初の３０名についてデータ収集を完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究は順調に推移している。具体的には以下のような成果と新たな実験が進行中である。１）培養細胞では水素分子投与によるミトホルミシス（ミトコンドリアを介した酸化ストレスに対する適応応答）効果を明確にし、これを元にLC-MSとメタボロームを用いて水素分子によるミトコンドリア脂質と代謝変動を解析中である。２）マウス敗血症モデルに水素水を事前投与すると病状が緩和され、肝臓での酸化ストレスに対する適応応答が観察された。現在、水素水投与後の肝臓をex vivoで解析中である。３）水素分子の活性酸素還元作用により、白内障手術での超音波による角膜損傷を抑制できることをウサギで確かめた。４）水素水による糖尿病患者への介入研究では最初の３０名についてデータ収集を完了した。さらに科学的データが皆無な“水素風呂”について、アトピーのマウスモデルで検証を開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
世界的には多数の研究機関で水素分子の応用医学研究が進められているが、作用機序につながる基礎生物学的研究はわずかである。その中で、水素分子は適度な還元力とホルミシス効果という別々の作用機序を持ち、これが多様な水素分子の疾患抑制効果につながっているという新しいモデルを提唱することができた。この分子メカニズムをさらに解明することで、今後の臨床応用に反映していく。特に脳と血管の加齢変化に着目し、水素分子の抗加齢効果を基礎と臨床の両面で解明していく。
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[Journal Article] Hydrogen Gas Ameliorates Hepatic Reperfusion Injury After Prolonged Cold Preservation in Isolated Perfused Rat Liver2016
Author(s)
Shimada S, Wakayama K, Fukai M, Shimamura T, Ishikawa T, Fukumori D, Shibata M, Yamashita K, Kimura T, Todo S, Ohsawa I, Taketomi A
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Journal Title
Artif Organs
Volume: 40
Pages: 1128-1136
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] STED imaging of super complex in mitochondrion2016
Author(s)
Iketani M, Hata N, Ishigaki M, Sugaya M, Takahashi M, Tanaka M, Hattori S, Ohsawa I
Organizer
The 13th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine (ASMRM), The 16th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine (J-mit)
Place of Presentation
TKP品川ガーデンシティ（東京都品川区）
Year and Date
2016-10-30 – 2016-11-01
Int'l Joint Research
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