生体酸化ストレスの簡便・非破壊的化学発光イメージング技術の開発

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K05542
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 寺西 克倫 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (20237001)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 発光

Outline of Annual Research Achievements

生体で発生する活性酸素の上流域で産生されるスーパーオキサイドアニオンの産生状況を非侵襲的に分析できるプローブの開発を実施している。本プローブはスーパーオキシドアニオンとの化学反応により近赤外光を発し、その光の量を測定することによりスーパーオキサイドアニオンの産生状況を解析するのが原理である。スーパーオキサイドアニオンは、短寿命（水溶液中では１秒程度）であるため、生体からスーパーオキサイドアニオンを取り出したり、生体組織を取り出すことによってスーパーオキサイドアニオンを検出することは不可能である。そのため生体を非侵襲的に生きた状態でスーパーオキサイドアニオンを検出するこ
とが必要である。
本研究では、開発したプローブを用い、ラットにおける耳たぶ皮膚炎、膝関節炎、Fe-ニトリロ酢酸錯体投与による急性腎臓障害などにおけるスーパーオキサイドアニオンのin vivo挙動を可視化イメージングすることに成功した。
これらのイメージング分析においては、プローブを尾静脈投与（250 nmol/kg体重）し、EMCCDカメラシステムを用いて患部のプローブ由来の光を検出し、光強度を解析ソフトを用いて数値化し、時間・部位におけるスーパーオキサイドアニオンのリアルタイムでの存在を評価した。本プローブは、尾静脈投与後、全身を循環し速やかに腎・肝排泄する性質を有することが判明し、臓器の中でも特に投与5分後の腎臓および肝臓内濃度が高い状態で安定し、生きた状態の腎・肝臓内のスーパーオキサイドアニオン挙動のin vivo解析に有用であることが示された。