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フラーレン各種誘導体の化学構造と抗酸化活性との相関性に関する体系的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21590099
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 生物系薬学
研究機関県立広島大学

研究代表者

三羽 信比古  県立広島大学, 生命環境学部, 教授 (00142141)

研究分担者 齋藤 靖和 (斉藤 靖和)  県立広島大学, 生命環境学部・生命科学科, 助教 (90405514)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード活性酸素 / 細胞死 / 化学修飾 / 薬理学 / バイオテクノロジー / フラーレン / 電子スピン共鳴 / β-カロテン退色法 / CDCFH-DA蛍光計測法 / NBT還元法
研究概要

フラーレン(以下"Flln")各種誘導体の抗酸化活性を比較し各種細胞死への最適な制御法への応用を目指した。(1)Fenton反応、過酸化水素への紫外線B波/A波照射の3種の方法で生成させたHydroxyl radical (・OH)への捕捉能はリポソーム(Lpsm)-FllnがPVP-/_Y-CD-Fllnより大きく経時的保持も優れていてアスコルビン酸(Asc)を凌駕し、Flln不含のLpsm単独では効能が小さかった(DMPO/ESR法)。Fllnの抗酸化容量が大きく、Lpsm中へのFlln分散による・OH捕捉持続力の増強が考えられる。(2)上記(1)の水相に対して油相での抗酸化能はスクワラン(Sqln)-Fllnが優れていてα-TocopherolやAscを凌駕し、Flln不含のSqln単独では効能が小さかった(β-カロテン退色法)。ミクロ環境に依存して最適のFlln誘導体による抗酸化能発揮が考えられる。(3)上記(2)のミクロ環境の他に酸化ストレス剤それ自体の水性/油性の観点から、t-BuOOH, 2, 4-Nonadienal (NDA),過酸化水素の3種によるヒト皮膚角化細胞の細胞死とDNA2本鎖切断はSqln-Fllnで防御され、その大きさはt-BuOOH>NDA>>過酸化水素だった(WST-1法とTUNEL法)。各種酸化ストレス剤とこれ迎撃するFlln誘導体の水溶性/脂溶性に基づく相性が考えられる。(4)酸化ストレス応答性転写因子PPAR-_Yのうち、PPAR-_Y2発現は前駆脂肪細胞OP-9で超高度水酸化Flln(SHHF)で抑制されたが、PPAR-_Y1は差違なく、SHHFよりも水酸化度が小さいFllnは著効でなかった。(5)Sqln-Fllnはヒト皮膚角化細胞HaCaT内部へ半日ほどでほぼ飽和状態まで取込まれ、特に核膜隣接の細胞質に多く分布するが、細胞外排出は数時間で急激に起こった(Flln抗体/免疫染色法)。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Fullerene-C60 incorporated in liposome exerts persistent hydroxyl radical-scavenging activity and cytoprotection in UVA/B-irradiated keratinocytes.2011

    • 著者名/発表者名
      Kato S, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N.
    • 雑誌名

      J Nanosci Nanotechnol.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anticancer effects of fullerene [C_60] included in polyethylene glycol combined with visible light-irradiation through ROS generation and DNA fragmentation on fibrosarcoma cells with scarce cytotoxicity to normal fibroblasts.2011

    • 著者名/発表者名
      Liao F, Saitoh Y, Miwa N.
    • 雑誌名

      Oncol Res.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super-highly hydroxylated fullerene derivative protects human keratinocytes from UV-induced cell injuries together with the decreases in intracellular ROS generation and DNA damages.2011

    • 著者名/発表者名
      Saitoh Y, Miyanishi A, Mizuno H, Kato S, Aoshima H, Kokubo K, Miwa N.
    • 雑誌名

      J Photochem Photobiol B.

      巻: Vol.102(1) ページ: 69-76

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel polyhydroxylated fullerene suppresses intracellular oxidative stress together with repression of intracellular lipid accumulation during the differentiation of OP9 preadipocytes into adipocytes.2010

    • 著者名/発表者名
      Saitoh Y, Xiao L, Mizuno H, Kato S, Aoshima H, Taira H, Kokubo K, Miwa N
    • 雑誌名

      Free Radical Research

      巻: Vol.44(9) ページ: 1072-1081

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fullerene-polyvinylpyrrolidone clathrate localizes in the cytoplasm to prevent Ultraviolet-A ray-induced DNA-fragmentation and activation of the transcriptional factor NF-kappa B.2010

    • 著者名/発表者名
      Xiao L, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N
    • 雑誌名

      J Cell Biochem.

      巻: Vol.111(4) ページ: 955-966

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical Evaluation of Fullerene-C60 Dissolved in Squalane for Anti-Wrinkle Cosmetics.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato S, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N.
    • 雑誌名

      J Nanosci Nanotechnol.

      巻: Vol.10 ページ: 6769-6774

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defensive effects of fullerene-C60 dissolved in squalane against the 2, 4-nonadienal-induced cell injury in human skin keratinocytes HaCaT and wrinkle formation in 3D-human skin tissue model.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato S, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N
    • 雑誌名

      J Biomed Nanotechnol

      巻: Vol.6 ページ: 52-58

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of squalane-dissolved fullerene-C60 on adipogenesis-accompanied oxidative stress and macrophage activation in a preadipocyte-monocyte co-culture system.2010

    • 著者名/発表者名
      Xiao L, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N.
    • 雑誌名

      Biomaterials.

      巻: Vol.31 ページ: 5976-5985

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defensive effects of fullerene-C60/liposome complex against UVA-induced intracellular reactive oxygen species generation and cell death in human skin keratinocytes HaCaT, associated with intracellular uptake and extracellular excretion of fullerene-C60.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato S, Kikuchi R, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N
    • 雑誌名

      J Photochem Photobiol B.

      巻: Vol.98(2) ページ: 144-151

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fullerene-C60/liposome complex : Defensive effects against UVA-induced damages in skin structure, nucleus and collagen type I/IV fibrils, and the permeability into human skin tissue.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato S, Aoshima H, Saitoh Y, Miwa N.
    • 雑誌名

      J Photochem Photobiol B.

      巻: Vol.98(1) ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新規素材の美肌・抗老化・抗メタボ効能に関する化粧品・美肌サプリメントとしての研究開発動向~主に水素・白金・フラーレン・プロビタミンC/E・炭酸ガス・天然系抗酸化剤について~2010

    • 著者名/発表者名
      斉藤靖和, 加藤信哉, 肖黎(Xiao Li), 三羽信比古
    • 雑誌名

      Cosmetic Stage

      巻: 5巻 ページ: 47-62

    • NAID

      40017367004

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Safety evaluation of highly purified fullerenes : based on screening of eye, skin and cell damages2009

    • 著者名/発表者名
      Kato Shinya, Aoshima Hisae, Saitoh Yasukazu, Ito Shinobu, Yamana Shuichi, Miwa Nobuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Toxicological Sciences 34(5)

      ページ: 555-562

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly-hydroxylated or γ-cyclodextrin-bicapped water-soluble derivative of fullerene : the antioxidant ability assessed by electron spin resonance method and β-carotene bleaching assay2009

    • 著者名/発表者名
      Kato Shinya, Aoshima Hisae, Saitoh Yasukazu, Miwa Nobuhiko
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 19

      ページ: 5293-5296

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biological safety of Liposome Fullerene consisting of hydrogenated lecithin, glycine soja sterols and fullerene-C60 upon photocytotoxicity and bacterial reverse mutagenicity2009

    • 著者名/発表者名
      Kato Shinya, Aoshima Hisae Saitoh Yasukazu, Miwa Nobuhiko
    • 雑誌名

      Toxicology & Industrial Health 25(3)

      ページ: 197-203

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biological safety of LipoFullerene composed of squalane and fullerene-C60 upon mutagenesis, photocytotoxicity, and the permeability into the human skin tissue2009

    • 著者名/発表者名
      Kato Shinya, Aoshima Hisae, Saitoh Yasukazu, Miwa Nobuhiko
    • 雑誌名

      Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 104(6)

      ページ: 483-487

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 無作為化二重盲検マッチドペア比較試験によるフラーレンのシワ改善効果の検証2010

    • 著者名/発表者名
      青島央江, 伊藤雅之, 平良光, 加藤信哉, 斉藤靖和, 三羽信比古
    • 学会等名
      日本抗加齢医学会総会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2010-06-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] リポソーム包含フラーレンの抗酸化活性:UVA/B照射下でのヒドロキシルラジカル消去活性、細胞死防御、β-カロテン退色防御効果Antioxidant activity of fullerenes/liposome complex by ESR under UVA/B irradiation, cytoprotective effect, and β-carotene bleaching method.2010

    • 著者名/発表者名
      加藤信哉, 青島央江, 平良光, 山名修一, 斉藤靖和, 三羽信比古
    • 学会等名
      日本香粧品学会
    • 発表場所
      有楽町朝日ホール(東京都)
    • 年月日
      2010-06-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] PVP包接フラーレンとプロビタミンC(AA2G),アスタキサンチンの併用による抗酸化効果および紫外線傷害抑制効果Combinational Effects of PVP/C_60 and AA2G or Astaxanthin on Antioxidant Activity and UV Irradiation-induced Cell Injuries.2010

    • 著者名/発表者名
      斉藤靖和, 加藤信哉, 角井雅之, 青島央江, 平良光, 山名修一, 三羽信比古
    • 学会等名
      日本香粧品学会
    • 発表場所
      有楽町朝日ホール(東京都)
    • 年月日
      2010-06-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] リポソーム包含フラーレンによる紫外線A波防御効果~ヒト皮膚角化細胞の細胞死防御および3D皮膚モデルでの肌保護効果~2009

    • 著者名/発表者名
      加藤信哉, 青島央江, 平良光, 山名修一, 斉藤靖和, 三羽信比古
    • 学会等名
      日本香粧品学会
    • 発表場所
      ヤクルトホール(東京都)
    • 年月日
      2009-06-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 新規3次元セルライト皮膚モデルを用いた高度水酸化フラーレンのリンパ様細胞U937活性化抑制効果の検証2009

    • 著者名/発表者名
      肖黎, 青島央江, 平良光, 山名修一, 斉藤靖和, 三羽信比古
    • 学会等名
      日本香粧品学会
    • 発表場所
      ヤクルトホール(東京都)
    • 年月日
      2009-06-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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