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生体計測ESRを用いた脳における酸化的ストレス可視化システムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 13672336
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医薬分子機能学
研究機関独立行政法人放射線医学総合研究所

研究代表者

安西 和紀  放射線医学総合研究所, レドックス制御研究グループ, チームリーダー (70128643)

研究分担者 竹下 啓蔵  放射線医学総合研究所, レドックス制御研究グループ, 主任研究員 (70175438)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードスピンプローブ / ヒドロキシルアミン体 / ESR / 生体計測ESR / 重水素化 / 体内動態
研究概要

1.感度および解像度の向上を目的として、[^2H]アセトンとアンモニアから重水素化carbamoyl-PROXYLおよびmethoxycarbonyl-PROXYLを合成した。これにより通常のXバンドESR測定条件において線幅が0.12mTから0.08mTまで減少し、シグナル強度が約1.5倍大きくなった。しかし、生体計測において使用しているモジュレーション(0.1mT)では1.35倍、L-バンド測定においては1.14倍にしかシグナル強度が増大しなかった。感度をあげる別なアプローチとして^<15>Nを用いたプローブ合成し、その性質を検討中である。
2.脳に移行して酸化的ストレスでラジカルの変換されるヒドロキシルアルミン型スピンローブとしてcarbamoyl-PROXYLのヒドロキシルアミン体のアセチル体(ACP)を合成し、その体内動態および各臓器における代謝を調べた。マウスにACPを尾静脈内投与し、臓器中のニトロキシルはX-band ESR、ACPはHPLC、そしてヒドロキシルアミン体は酸化後にX-band ESRによって定量した。その結果、ACPは血液脳関門を通過して脳組織に移行するが、その後の加水分解は比較的遅く脳のイメージング剤として使用可能であることがわかった。一方、肝臓では移行及び加水分解が速く10分後にはほとんどがヒドロキシルアミン体となっていた。すなわち、臓器によってイメージングに適した時間が異なり、今後の使用に当たって注意すべき点であることが明らかになった。
3.PROXYL骨格を有するスピンプローブの3位を各種修飾した誘導体を作り、マウス頭部における分布および滞留をin vivo ESRの強度を測定することにより調べた。その結果、ヒドロキシメチル体とアセトキシメトキシカルボニル体は比較的ゆっくりした信号強度の減少があったのに対し、メトキシカルボニル体は2相性の減少を示し、脳における分布・代謝が異なることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Miura, Y.: "Pathophysiological significance of in vivo ESR signal decay in brain damage caused by X-irradiation. Radiation effect on nitroxyl decay of a lipophilic spin probe in the head region"Biochim.Biophys.Acta. 1525. 167-172 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anzai, K.: "Quantitative comparison of two types of planar lipid bilayers -folded and painted-with respect to fusion with vesicles"J.Biochem.Biophys.Methods. 48. 283-291 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshita, K.: "Kinetic study on ESR signal decay of nitroxyl radicals, potent redox probes for in vivo ESR spectroscopy, caused by reactive oxygen species"Biochim.Biophys.Acta. 1573. 156-164 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤圭太: "ニトロキシルスピンプローブと活性酸素種との反応"磁気共鳴と医学. 13. 201-204 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moritake, T.: "ESR Spin Trapping of Hydroxyl Radicals in Aqueous Solution Irradiated with High-LET Carbon-Ion Beams"Radiation Research. 159. 670-675 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anzai, K.: "Assessment of ESR-CT Imaging by Comparison with Autoradiography for the Distribution of a Blood-Brain-Barrier Permeable Spin Probe, MC-PROXYL, to Rodent Brain"Magnetic Resonance Imaging. 21(in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 財津 潔: "薬学の機器分析学(第2版)"廣川書店.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuri Miura: "Radiation effect on nitroxyl decay of a lipophilic spin probe in the head region"Biochim. Biophys. Acta. 1525. 167-172 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunori Anzai: "Quantitative comparison of two types of planar lipid bilayers -folded and painted-with respect to fusion with vesicles"J. Biochem. Biophys. Methods. 48. 283-291 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keizo Takeshita: "Kinetic study on ESR signal decay of nitroxyl radicals, potent redox. probes for in vivo ESR spectroscopy, caused by reactive oxygen species"Biochim. Biophys. Acta. 1573. 156-164 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Moritake: "ESR Spin Trapping of Hydroxyl Radicals in Aqueous Solution Irradiated with High-LET Carbon-Ion Beams"Radiat. Res.. 159. 670-675 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunori Anzai: "Assessment of ESR-CT imaging by comparison with autoradiography for the distribution of a blood-brain-barrier permeable spin probe, MC-PROXYL, to rodent brain"Magnetic Resonance Imaging. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshita, K.: "Kinetic study on ESR signal decay of nitroxyl radicals, potent redox probes for in vivo ESR spectroscopy, caused by reactive oxygen species"Biochim. Biophys. Acta. 1573. 156-164 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤圭太: "ニトロキシルスピンプローブと活性酸素種との反応性"磁気共鳴と医学. 13. 201-204 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Anzai, K.: "Assessment of ESR-CT Imaging by Comparison with Autoradiography for the Distribution of a Blood-Brain-Barrier Permeable Spin Probe, MC-PROXYL, to Rodent Brain"Magnetic Resonance Imaging. (In press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 財津 潔: "薬学の機器分析学(第2版)"廣川書店. 286 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 庄司洋史: "In Vivo Electron Spin Resonance(ESR)-CT Imaging-Nitroxide Radical Spin Probe分布領域の三次元画像化-"磁気共鳴と医学. 12. 157-160 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunori Anzai: "Quantitative comparison of two types of planar lipid bilayers folded and painted-with respect to fusion with vesicles"J. Biochem. Biophys. Methods. 48. 283-291 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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