2018 Fiscal Year Annual Research Report
An in vitro study of reactive sulfur species for treatment of cartilage diseases
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17K17097
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
星野 真理江 昭和大学, 歯学部, 助教 (10756464)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軟骨細胞 / 呼吸 / 活性イオウ分子種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、すでに、硫化水素が初代培養マウス軟骨細胞の増殖を促進し、器官培養マウス脛骨の伸長を促進することを見出している。近年、細菌から哺乳類の細胞まで、イオウ呼吸の存在が示唆されている。酸素は電子伝達系における最終電子受容体であるが、イオウ原子が複数結合した活性イオウ分子種が電子伝達系の電子受容体として機能し、電子受容により活性イオウ分子種が還元されて生じる硫化水素が電子伝達系への電子供与体として働くというものである。活性イオウ分子種合成酵素(CARS2)および硫化水素から電子伝達系複合体Ⅲへの電子の移動に必要なスルフィド:キノン酸化還元酵素(SQR)は、いずれもミトコンドリア内に存在する。軟骨組織には血管が侵入しておらず、軟骨細胞は、嫌気的な環境で生存・増殖するにも関わらず、他の細胞と同様にミトコンドリアが豊富である。嫌気的な条件にある軟骨細胞のミトコンドリアの機能としてイオウ呼吸によるATP産生があげられる可能性があると考えた。我々は、軟骨細胞を好気的な条件下で培養し、軟骨変性をもたらすインターロイキン-1βで刺激して軟骨細胞死がもたらされる条件で、活性イオウ分子種を添加したが、細胞死に対する顕著な保護作用は認められなかった。また、インターロイキン-1β非存在下における細胞増殖に対しても活性イオウ分子種の促進効果は観察されなかった。このことから、好気的条件下では活性イオウ分子種の軟骨細胞増殖促進あるいは細胞死抑制作用は弱い可能性があると考えられた。
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