2022 Fiscal Year Annual Research Report
An artificial hemoglobin model as an antidote for fire gas poisoning
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21K20543
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
毛 斉悦 同志社大学, 理工学研究科, 助手 (10906762)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 火災ガス中毒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
火災で発する毒ガス成分の中で、主に一酸化炭素(CO)やシアン化水素(HCN)が致命な毒性を示す。火災現場で、CO中毒の検査法が簡便であるため、血中CO濃度によりCO中毒かどうかが判断される。一方で、体内シアン濃度を効率よく検出できる測定法がないため、シアン中毒が無視されていることが考えられている。火災において外部から煙を吸入すると、酸素(O2)の代わりに、一酸化炭素やシアン化水素がヘムタンパク質の中心鉄と強い相互作用をすることにより、ヘモグロビン(Hb)、ミオグロビン(Mb)、シトクロームcオキシダーゼ(CcO)といったヘムタンパク質の機能が妨害され、細胞呼吸を停止させる。したがって、COおよびHCNを同時に効率よく解毒する必要がある。これら2種のガス中毒に対する解毒法はそれぞれ開発されている。CO中毒には高圧酸素療法が主に行われている。シアン解毒ではヘモグロビンの酸化を促す薬剤が用いられており、COによる酸欠が進行する状況では併用できないため、火災現場でCOおよびHCNに対する同時に解毒効果を示す薬剤は未だ報告されていない。本研究では、当研究室で開発した人工ヘモグロビンモデル化合物であるhemoCD-PとhemoCD-Iを混合することにより、CO/HCNを同時に効率よく解毒する薬剤(hemoCD-Twins)を開発した。マウス実験を用いて、COとHCNの同時投与は低濃度でも、それぞれ単独より致命な毒性を示すことがわかった。また、実際に、CO/HCN同時中毒マウスにhemoCD-Twinsを投与すると、hemoCD-Twinsを投与していないコントロール群は45分間の生存率がほぼ0 %に対して、hemoCD-Twinsを投与したマウスの生存率が80%まで著しく改善した。本研究成果は、国際誌Proceedings of the National Academy of Sciencesに掲載された。
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