カルニチンエステルの脳保護作用：スピン解析による検討

• 研究課題/領域番号: 24592304
• 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: 麻酔・蘇生学
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 徳丸 治 大分大学, 医学部, 准教授 (40360151)
• 研究分担者: 北野 敬明 大分大学, 医学部, 教授 (20211196) ; 横井 功 大分大学, 医学部, 教授 (80150366) ; 古賀 寛教 大分大学, 医学部, 助教 (50468013)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: アセチル-L-カルニチン / 脳保護 / 核磁気共鳴法 / 電子スピン共鳴法 / フリーラジカル / 抗酸化能 / ラジカル消去能 / 高エネルギーリン酸 / 脳保護作用 / カルニチン / 虚血再潅流傷害 / スピントラップ法 / 虚血再灌流傷害 / スピントラップ / 脳虚血 / クレアチンリン酸 / ATP / 病態生理学

研究成果の概要

脳組織は血流の途絶（虚血）に対し非常に脆弱である。脳の虚血傷害に対してさまざまな脳蘇生療法が導入されつつあるが，いまだその効果は限定的であり，新たな治療方法の開発が必要である。アセチル-L-カルニチン（ALCAR）は生体内に存在する化合物であり，クエン酸回路へのエネルギー源の供給と抗酸化作用によって脳保護効果を有するといわれている。
本研究課題は，ALCARの脳エネルギー代謝への効果を核磁気共鳴法によって，抗酸化能を電子スピン共鳴法によって評価した。虚血負荷からの回復時の脳エネルギー代謝の改善と直接的なフリーラジカル消去能が，ALCARの脳保護効果の機序であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Hypoperfusion-reperfusion injury and reactive oxygen species: spin resonance analyses (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 65
• [雑誌論文] Multiple free-radical scavenging activity of alpha lipoic acid derivatives: an ESR study (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakayama A, Mizutani Y, Shimada M, Tokumaru O, Ogata K, Uchino T, Kitano T, Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 65
• [雑誌論文] Spectrum of dose-response relationship for radical scavenging activity of edaravone (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Shuto Y, Ogata K, Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci. 巻: 64
• [雑誌論文] Neuroprotective effect of water-soluble vitamin E derivatives as radical scavengers/antioxidants (2014)
  • 著者名/発表者名: Suezumi K., Yamada K., Tokumaru O., Ogata K., Kitano T., Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci. 巻: 64
• [雑誌論文] 虚血－再灌流負荷に対するラットの脳エネルギー代謝の変化：31P-NMRによる経時的検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳丸治，北野敬明，横井功
  • 雑誌名: 日本生理学会雑誌 巻: 75(5), Pt2 ページ: 31-33
• [雑誌論文] Recovery of energy metabolism of rat brain after ischemia-reperfusion injury: a 31P-NMR study (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Kitano T, Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 63
• [雑誌論文] Neuroprotective effects of a water-soluble α-lipoic acid derivative, DM-His.Zn, on rat brain tissue after ischemia-reperfusion injury : spin resonance analyses study (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizutani Y,Shimada M, Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 63
• [雑誌論文] Neuroprotective effects of acetyl-L-carnitine on rat brain slices after ischemia-reperfusion injury: spin resonance analyses study (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Mizutani Y, Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 63
• [雑誌論文] Age-specific sex-related differences in infections:a statistical analysis of national surveillance data in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Eshima, N, Tokumaru, O, Hara, S, Bacal, K, Korematsu, S, Karukaya, S, Uruma, K, Okabe, N, Matsuishi, T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7, 7, e442261
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0042261
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation of scavenging activity against multiple species of free radicals by electron spin resonance spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I.
  • 学会等名: XXVIIth International Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism and Function
  • 発表場所: Vancouver Convention Centre (Vancouver, Canada)
  • 年月日: 2015-06-27 – 2015-06-30
• [学会発表] Hypoperfusion-reperfusion injury and reactive oxygen species: spin resonance analyses (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場（神戸）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] Multiple free-radical scavenging activity of alpha lipoic acid derivatives: an ESR study (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakayama A, Mizutani Y, Shimada M, Tokumaru O, Ogata K, Uchino T, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場（神戸）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] 水溶性αリポ酸誘導体DHL-Tau.Znのラジカル消去能：ESRによる検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 若山愛海，徳丸治，尾方和枝，内納智子，松本重清，北野敬明，横井功
  • 学会等名: 第5回癌・炎症と抗酸化研究会
  • 発表場所: 別府湾ロイヤルホテル（大分県日出町）
  • 年月日: 2014-11-14
• [学会発表] Edaravone, a radical scavenger, may behave as a prooxidant (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Shuto Y, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Spectrum of dose-response relationship for radical scavenging activity of edaravone (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Shuto Y, Ogata K, Yokoi I
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
• [学会発表] Neuroprotective effect of water-soluble vitamin E derivatives as radical scavengers/antioxidants (2014)
  • 著者名/発表者名: Suezumi K., Yamada K., Tokumaru O., Ogata K., Kitano T., Yokoi I
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
• [学会発表] Water-soluble α-lipoic acid derivative, DM-His.Zn, scavenges free radicals, inhibits peroxidation, and protects brain tissue from ischemia-reperfusion injury (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Mizutani Y, Shimada M, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都市）
• [学会発表] Neuroprotective effects of acetyl-L-carnitine agonist ischemia-reperfusion injury: a spin resonance study (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Shimada M, Mizutani Y, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: IUPS2013（第37回国際生理学会議）
  • 発表場所: The International Convention Centre (Birmingham, 英国)
• [学会発表] Recovery of energy metabolism of rat brain after ischemia-reperfusion injury: a 31P-NMR study (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Neuroprotective effects of a water-soluble α-lipoic acid derivative, DM-His.Zn, on rat brain tissue after ischemia-reperfusion injury : spin resonance analyses study (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizutani Y,Shimada M, Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Neuroprotective effects of acetyl-L-carnitine on rat brain slices after ischemia-reperfusion injury: spin resonance analyses study (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada M, Mizutani Y, Tokumaru O, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Water-soluble α-lipoic acid derivative, DM-His.Zn, scavenges free radicals, inhibits peroxidation, and protects brain tissue from ischemia-reperfusion injury (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Mizutani Y,Shimada M, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Neuroprotective effects of acetyl-L-carnitine against ischemia-reperfusion injury: a spin resonance study (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Shimada M, Mizutani Y, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: IUPS 2013（第37回国際生理学会議）
  • 発表場所: Birmingham, U.K.
• [学会発表] Neuroprotective effect of CV159 on brain energy metabolism after ischemia-reperfusion injury: a 31P-NMR study (2012)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru O, Kuroki C, Ogata K, Kitano T, Yokoi I
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 水溶性αリポ酸誘導体DM-His.Znのラジカル除去作用：ESRによる検討
  • 著者名/発表者名: 徳丸治，北野敬明，横井功
  • 学会等名: 第4回癌・炎症とαリポ酸研究会
  • 発表場所: 別府湾ロイヤルホテル（大分県日出町）
• [備考] 大分大学医学部神経生理学講座ホームページ
  • URL: http://www.med.oita-u.ac.jp/seiri1/