共焦点レーザー生体顕微鏡による臓器微小循環内活性酸素生成動態と細胞障害の解析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04404040
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 土屋 雅春 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60051124)
• 研究分担者: 斎藤 英胤 慶應義塾大学, 医学部・内科, 講師 (80186949) ; 三浦 総一郎 慶應義塾大学, 医学部・内科, 講師 (50138012)
• キーワード: 微小循環 / 共焦点レーザー顕微鏡 / 活性酸素 / nitric oxide / rhodamine123 / dichlorofluorescin / propidium iodide / NADH

研究概要

肝をはじめとする消化器臓器の虚血性機能不全の病態および癌の肝転移過程におけるフリーラジカルの関与を生体内で直接証明することは、臓器移植後の機能不全や悪性腫瘍の進展、転移のprocessを解明する上で重要である。共焦点レーザー顕微鏡システムを用い本年度は以下の成果を上げた。1、in vivoのアプローチの基礎として腸間膜微小循環系を用いて検討した。血管内皮に過酸化脂質感受性蛍光プローブdichlorofluorescin(DCFH)、ミトコンドリア内膜電位感受性蛍光色素rhodamine123(Rh123)を負荷し、虚血-再灌流時に細静脈領域に特異的に白血球-内皮相互反応をはじめ活性酸素ストレスやミトコンドリア機能障害が惹起されることを明らかとした。2、ラット分離灌流肝を作成し、cold ischemiaの際の肝実質細胞の代謝変化をNADHの自家蛍光を指標にモニターした。移植後に発生する再灌流障害に白血球-類洞内皮相互反応ならびに活性酸素が重要な役割を担うことが明らかとした。3、Kupffer細胞の有する腫瘍細胞障害活性を特にnitric oxide(NO)の関与につき検討した。Rh123法ならびに核酸指向性蛍光色素propidum iodide(PI)を用いたin vitroの検討では、Kupffer細胞がco-cultureにより腫瘍細胞を認識し、NOを介したミトコンドリア機能障害ならびに腫瘍細胞障害を発揮することが明らかとした。4、腫瘍細胞を灌流肝に注入することによりex vivoの系でRh123法、PI法による検討を行い、生体肝類同においてもNOを介した腫瘍細胞障害が惹起されることを明らかとした。GdCl_3を用いた検討により生体肝においてもKupffer細胞が主要な役割を担うことを明らかとした。以上の検討により共焦点レーザー顕微鏡システムを用いることによりin vitroのみではなくin vivoにおいてもフリーラジカルによる細胞、組織障害を可視化することが可能であり今回我々の作成したシステムにより様々な病態のdynamicな解析が可能であり、今後の研究において極めて有用であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Iwao Kurose,et al.: "Oxyradical Generation from Leukocytes during Endotoxin-Induced Microcirculatory Disturbance in Rat mesentery-Attenuating Effect of Cetraxate" Toxicology and Applied Pharmacology. 120. 37-44 (1993)
• [文献書誌] Iwao Kurose,et al.: "Fluorographioc Study on the Oxidative Stress in the Process of Gastric Mucosal Iniury:Attenuating Effect of Vitamin E" Journal of Gastroenterology and Hepatology. 8. 254-258 (1993)
• [文献書誌] Iwao Kurose,et al.: "Nitric Oxide Mediates Kupffer Cell-induced Reduction of Mitochondrial Energization in Hepatoma Cells:A Comparison with Oxidative Burst" Cancer Research. 53. 2676-2682 (1993)
• [文献書誌] Iwao Kurose,et al.: "Nitric oxide Mediates Lipopolysaccharide-induced Alteration of Mitochondrial Function in Cultured Hepatocytes and Isolated perfused I iver" Hepatology. 18. 380-388 (1993)
• [文献書誌] Iwao Kurose,et al.: "Mechanisms of Endothelin-induced Macromolecular Leakage in Microvascular Beds of Rat Mesentery" European Jourmal of Pharmacology. 250. 85-94 (1993)
• [文献書誌] 福村大、他: "Kupffer細胞の抗腫瘍活性におけるnitric oxideの役割" 慶應医学. 70. 877-887 (1993)
• [文献書誌] 多田慎一郎、他: "消化器癌の発生と進展 Vol.5" Kupffer細胞の抗腫瘍活性とICAM-1分子の関与, 143-146 (1993)
• [文献書誌] 福村大、他: "Cyto-protection & biology Vol.11" Kupffer細胞の生体防御機構における役割-特にnitric oxideを介した抗腫瘍活性について-, 71-74 (1993)