活性酸素によるDNA損傷の定量化とその防御機構の解析

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04670308
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 竹内 亨 大阪大学, 医学部, 助手 (00188161)
• 研究分担者: 森本 兼曩 大阪大学, 医学部, 教授 (20143414)
• キーワード: 活性酸素 / 8ヒドロキシデオキシグアノシン / DNA損傷 / ファンコニ貧血症 / カタラーゼ

研究概要

活性酸素による細胞傷害、なかでもDNA損傷は、老化及び発がんと深く関わっている。しかし、その損傷がどのようにして発生するか、どのような防御・修復機構が働くか、どのようにすれば予防できるかについては、ほとんど解明されていない。本研究では、DNA損傷の指標として、DNA鎖切断及び、それ自身が変異を誘発し、しかも活性酸素に特異的な損傷である8ヒドロキシデオキシグアノシン(80HdG)を用いることとし、細胞内DNA中のこれらの損傷の測定法を検討した。更に、活性酸素の1つである過酸化水素が、ヒト由来細胞内DNAにこれらの損傷を誘発するか、またその誘発感受生を決定する要因を検討した。まずDNA鎖切断は、パルスフィールドゲル電気泳動で測定し、過酸化水素処理により細胞内DNA鎖切断が誘発されることを証明した。しかしこの方法は、感度・定量性に問題があると考えられた。80HdGは、細胞から抽出したDNAを酵素的に切断し、高速液体クロマトグラフィーで、切り出されたヌクレオシドを分離し、電気化学検出器で測定した。細胞を過酸化水素処理することにより、細胞内DNAに80HdGが、過酸化水素濃度に依存して増加することを証明した。また、遺伝性高発がん疾患でしかも活性酸素に高感受性であるファンコニ貧血症患者由来細胞は、高濃度過酸化水素処理により、正常者由来細胞より2-3倍多くの80HdGを生成した。ファンコニ貧血症患者由来細胞では、過酸化水素を分解するカタラーゼ活性が有意に低下しており、これが80HdG生成量増加の原因と考えられた。また、カタラーゼ阻害剤で細胞を処理することにより、過酸化水素処理による80HdG生成量が著明に増加した。以上のことから、活性酸素がヒト由来細胞内DNAに酸化的損傷を誘発すること、損傷防御にカタラーゼが重要な因子であることが証明された。

研究成果

• [文献書誌] Thomas,P.他: "Glycosylation-inhibiting factor from human Tcell hybridomas constructed from peripheral blood lymphocytes of a bee renom-sensitive allergic patient" Journal of Immunology. 148. 729-737 (1992)
• [文献書誌] Takeuchi,T.他: "Increased formation of 8-hydroxy deoxy guanosine,an oxidative DNA damage,in lymphoblasts from Fanconi´s anemia patients due to possible catalase deficiency" Carcinogenesis(in press).
• [文献書誌] 竹内 亨 他: "アスベストの細胞内DNAに及ぼす影響 その1,ヒト白血病細胞株HL60を用いたアスベストによる活性酸素発生系の開発" 環境科学会1992年会講演要旨集. 163- (1992)
• [文献書誌] Shirakawa,T.他: "Combined effect of smoking habits and occupational exposure to hard metal on total IgE antibodies" Chest. 101. 1569-1576 (1992)
• [文献書誌] Kusaka,Y.他: "Healthy lifestyles are associated with higher natural killer cell activity" Preventive Medicine. 21. 602-615 (1992)
• [文献書誌] 森本 兼曩 他: "ライフスタイルと免疫学的防御機構" Therapeutic Research. 13. 2486-2492 (1992)