2013 Fiscal Year Research-status Report
アルギン酸によるストロンチウムおよびセシウムの排泄促進効果とメカニズムの検討
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25560062
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Takasaki University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
井戸田 陽子 高崎健康福祉大学, 薬学部, 研究員 (90629594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 健太郎 高崎健康福祉大学, 薬学部, 助手 (40644290)
荻原 琢男 高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (80448886)
張 鵬尭 高崎健康福祉大学, 薬学部, 研究員 (80643311)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アルギン酸 / セシウム / 排泄促進 |
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| Research Abstract |
アルギン酸（alginic acid:Alg)はこれまでにもストロンチウム(Sr)の吸収抑制作用が報告されてきたが、その多くは過剰摂取が懸念されるナトリウム塩(Na-Alg)における検討である。そこで我々はラットを用いてカルシウム塩(Ca-Alg)でも検討を行い、Ca-AlgにはSrだけでなくセシウム(Cs)に対しても吸収抑制効果があることを見出した25年度は、ラットを用いてCa-AlgのSrおよびCsの排泄促進効果ならびに安全性を検討した。
まず、AlgのSrおよびCs排泄促進効果を検討した。その結果、ラットを用いたin vivo実験系にて、Na-Algはすでに明らかになっていたSrの吸収抑制効果のみならず、体外への排泄促進効果も有することが示された。一方Ca-Algには、SrだけでなくCsに関しても吸収抑制効果および排泄促進効果があることが確認された。以上より、Algはカルシウム塩の方がより有用であることが示された。
次に、Algの安全性を検討した。すなわちラットを用いたin vivo実験系にて、Na-AlgおよびCa-Alg投与群における生化学的検査および病理検査を行った。その結果、今回用いた投与量（10%を餌に配合）においてはNa-Algでは腎へのミネラルの沈着が認められたが、Ca-Algにはそのような病理所見はみられなかった。以上より、安全性の面からもAlgはカルシウム塩の方がより有用であることが示された。
現在、金属イオン取り込みに対する最適条件およびメカニズムを検討中である。Algのもつ陽イオン交換能には原子価によりその交換性に差があるという報告がある。また我々の研究においてもSrとCsのAlgへの親和性に差が見られたことから，Algに取り込まれる原子の性質には特徴があるものと推定し、Algと各種金属イオンの親和性を検討している。現在までに、Algとの親和性の高い方からSr＞Na＞Cs＞Caとなることが推測された。これはイオン化傾向とは異なる。さらに金属イオンの種類を増やし、検討を継続する。
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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
ラットを用いたin vivo実験系にてAlgのSrおよびCs排泄促進効果を検討し、Na-Algはすでに明らかになっていたSrの吸収抑制効果のみならず、体外への排泄促進効果も有することが示された。一方Ca-Algには、SrだけでなくCsに関しても吸収抑制効果および排泄促進効果があることが確認された。また、ラットを用いたin vivo実験系にて、Na-AlgおよびCa-Alg投与群における生化学的検査および病理検査を行った結果，今回用いた投与量においてはNa-Algでは腎へのミネラルの沈着が認められたが、Ca-Algにはそのような病理所見はみられなかった。以上より、効果・安全性の両面からAlgはカルシウム塩の方がより有用であることが示された。以上の結果を論文化（Alginate Enhances Excretion and Reduces Absorption of Strontium andCesium in Rats., Biol. Pharm. Bull. 36, 485-491, 2013）し、学会発表（Alginate Enhances Excretion and Reduces Absorption of Strontium and Cesium in Rats., Asian Federation for Pharmaceutical Sciences (AFPS) 2013 -アジア薬科学会議2013-, 済州島, 韓国）も行った。
各種金属との親和性に関しては、当初の予定より若干前倒しで検討を開始している。Algのもつ陽イオン交換能には原子価によりその交換性に差があるという報告がある。また我々の研究においてもSrとCsのAlgへの親和性に差が見られたことから，Algに取り込まれる原子の性質には特徴があるものと推定し、Algと各種金属イオンの親和性を検討している。現在までに、Algとの親和性の高い方からSr＞Na＞Cs＞Caとなることが推測された。さらに金属イオンの種類を増やし、検討を継続する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットにおいてSrおよびCsの排泄促進効果が示されたため、その排泄促進効果を臨床試験にて検証するための資金繰りの検討と同時に代替法の検討をしている。代替法としてはウシなどの大型動物を想定し、実施可能な方法を模索している。
各種金属との親和性に関しては、当初の予定より若干前倒しで検討を開始している。現在までに、Algとの親和性の高い方からSr＞Na＞Cs＞Caとなることが推測され、イオン化傾向（Cs＞Sr＞Ca＞Na）とは順序が異なることから、イオン化しやすさによる置換反応とは異なることが示唆されている。さらに金属イオンやアルギン酸塩の種類を増やしメカニズムの検討を継続するとともに、重金属類のデトックス効果についても併せて検討する。
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