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硫化水素の新規生理機能:金属イオン恒常性破綻による神経細胞傷害に対する保護作用

研究課題

研究課題/領域番号 17K08957
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用薬理学
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

原 宏和  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (30305495)

研究分担者 足立 哲夫  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (40137063)
神谷 哲朗  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (60453057)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード硫化水素 / 亜鉛 / 銅 / 神経細胞 / 酸化ストレス / 活性イオウ分子種 / 神経細胞死 / 活性酸素 / 神経細胞保護 / 細胞死 / 細胞保護作用 / 神経変性疾患
研究成果の概要

硫化水素(H2S)は脳梗塞で認められる神経細胞傷害に対して保護作用を示すが、その機序には不明な点も多い。一方、脳梗塞で生じる脳内金属(Zn、Cuなど)の恒常性破綻は神経細胞傷害を引き起こすことから、これら金属は脳梗塞の増悪因子の一つに挙げられている。
本研究では、ZnおよびCuの神経毒性に対するH2Sの影響について検討した。H2Sは細胞内へのZn流入を抑制し、Znの神経細胞傷害を軽減した。しかし、Znの場合とは異なり、H2SはCuの細胞内蓄積を増大させ、Cuの神経細胞傷害を増強した。以上の結果から、H2Sは神経細胞における金属の動態の制御因子としての作用を有している可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の実施により、H2Sが神経細胞内外のZnやCu動態の制御因子として機能している可能性が示された。金属イオンの細胞内外の恒常性の破綻は、脳梗塞などの虚血性脳血管障害による神経細胞傷害以外に、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の発症とも密接に関連していることが報告されている。それゆえ、今回明らかとなったH2Sが金属イオンの細胞内動態を制御するというH2Sの新規機能は、神経変性疾患の病態解明のみならず、有効な治療薬が少ない神経変性疾患の新規治療薬の開発にも繋がる重要な知見となると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hydrogen sulfide increases copper-dependent neurotoxicity via intracellular copper accumulation2020

    • 著者名/発表者名
      Goto N, Hara H, Kondo M, Yasuda N, Kamiya T, Okuda K, Adachi T
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: - 号: 6 ページ: 868-875

    • DOI

      10.1039/d0mt00015a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sublethal treatment with plasma-activated medium induces senescence-like growth arrest of A549 cells: involvement of intracellular mobile zinc2019

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Kobayashi M, Shiiba M, Kamiya T, Adachi T
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 65 号: 1 ページ: 16-22

    • DOI

      10.3164/jcbn.19-17

    • NAID

      130007672102

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of NAMPT markedly enhances plasma-activated mediuminduced cell death in human breast cancer MDA-MB-231 cells2019

    • 著者名/発表者名
      Nagaya M, Hara H, Kamiya T, Adachi T
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys

      巻: 676 ページ: 108155-108155

    • DOI

      10.1016/j.abb.2019.108155

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen sulfide ameliorates zinc-induced cell death in neuroblastoma SH-SY5Y cells2017

    • 著者名/発表者名
      Megumi Shimoji, Hirokazu Hara, Tetsuro Kamiya, Kensuke Okuda, and Tetsuo Adachi
    • 雑誌名

      Free Radical Res.

      巻: 51 号: 11-12 ページ: 978-985

    • DOI

      10.1080/10715762.2017.1400666

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 神経毒6-ヒドロキシドパミンが銅動態制御因子発現に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      近藤真央,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 硫化水素による銅毒性増強作用における銅トランスポーターの関与2019

    • 著者名/発表者名
      近藤真央,後藤紀香,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      第83回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳内亜鉛恒常性破綻と神経細胞傷害2019

    • 著者名/発表者名
      原 宏和
    • 学会等名
      第46回 日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 亜鉛誘導性神経細胞死に対するポリサルファイドの抑制効果2019

    • 著者名/発表者名
      大上綾音、原 宏和、神谷哲朗、足立哲夫
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第7回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素による銅誘導性神経細胞傷害の増強の分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      後藤紀香、原 宏和、神谷哲朗、足立哲夫
    • 学会等名
      第29回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素は銅による神経毒性を増強する2018

    • 著者名/発表者名
      原 宏和、後藤紀香、神谷哲朗、足立哲夫
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Contribution of Iintracellular Mobile Zinc to Anti-Cancer Effects of Plasma-Activated Medium2018

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Adachi T
    • 学会等名
      5th International Workshop on Plasma for Cancer Treatment (IWPCT 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硫化水素ドナーは亜鉛により惹起される神経細胞死を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      下地 萌,原 宏和,神谷哲朗,足立哲夫
    • 学会等名
      第81回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素は神経細胞に対する亜鉛毒性を軽減する2017

    • 著者名/発表者名
      原宏和,下地萌,神谷哲朗,奥田健介,足立哲夫
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 岐阜薬科大学 臨床薬剤学研究室

    • URL

      http://sv1.gifu-pu.ac.jp/lab/rinyaku/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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