アスタキサンチンは敗血症性腎障害の新規治療薬となりえるか？

• 研究課題/領域番号: 20K09270
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分55060:救急医学関連
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 森山 孝宏 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (20593651)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 敗血症性腎障害 / アスタキサンチン / 炎症性サイトカイン / 酸化ストレス / 急性腎障害 / ミトコンドリア

研究開始時の研究の概要

アスタキサンチンの直接的な腎保護効果とその作用機序を明らかにするために、炎症性サイトカインや活性酸素種(ROS)の影響が大きいと考えている。炎症性サイトカインやROSがどのようにミトコンドリア機能へと影響を及ぼして、腎障害進展へ関与しているかをin vivoのラットを用いた動物実験と細胞でのin vitroの両実験系から明らかにしていく。その結果を踏まえて、アスタキサンチンの腎保護効果とその作用機序について明らかにしていく。炎症や酸化ストレスによって生じる腎臓組織内での酸素消費のバランスの病態を明らかにすることで、従来とは異なった面から臓器障害の機序と保護効果を明らかにすることである

研究実績の概要

アスタキサンチンが敗血症性腎障害において予防及び治療効果があるかを、動物実験を行い細胞のミトコンドリア機能を調べることで実験を行ってきた。LPSを 投与したラットの敗血症モデルではアスタキサンチン投与により有意に血中クレアチニン濃度上昇を抑制しており腎保護作用が認められた。この保護作用の機序 としては、炎症性サイトカインの抑制や酸化ストレスの抑制が関与していることが示された。ミトコンドリア機能に関しては細胞代謝測定装置であるフラックスアナライザーを用いて実験を行った。腎細胞にLPSを添加すると基礎酸素消費量及び最大酸素消費量ともに増加していたがATPの産生量に有意差は認めなかった。また活性酸素の上昇を認めたため、ミトコンドリアにおいて酸化ストレスが上昇することが腎障害へとつながっていると考えられた。しかしながら、アスタキサンチン添加においても酸素消費量の増加抑制やATP産生量に変化は認められなかった。これはLPS作用が強すぎてアスタキサンチンの効果が発揮されてない可能性が高いと考えられた。現在、LPS濃度を低くして細胞のミトコンドリア機能を障害する最低量を検討している。またアスタキサンチンの添加濃度も色々と変えて検討することでミトコンドリア機能への関与も検討している。酸化ストレスの指標である活性酸素量はLPS添加で有意に増加し、アスタキサンチン添加はこの作用を抑制することが実験で証明されたので、LPS濃度及びアスタキサンチン濃度の検討が重要であると考え実験を行っている。