内在性保護因子によるNO誘発ニューロン死の制御機構に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12771398
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 久米 利明 京都大学, 薬学研究科, 助手 (10303843)
• キーワード: 一酸化窒素 / ウシ胎仔血清 / グルタミン酸 / ニューロン死 / 神経保護因子 / 大脳皮質 / ステロイド

研究概要

グルタミン酸およびNOなどのラジカルにより誘発されるニューロン死を制御する内在性新規神経保護活性物質の単離・同定およびその作用の解明を目的として、初代培養大脳皮質ニューロンを用いて以下の2項目の研究を行った。1)ウシ胎仔血清のエーテル抽出物に含まれる新規ステロイド系化合物がグルタミン酸神経毒性およびNOドナーにより誘発される神経毒性を抑制した。分子量が382であり、MS/MSの解析により分子量250前後の安定したフラグメントイオンが検出されることやHPLCでの分画の際の挙動がステロイドのそれと類似していることから、新規のステロイドであると推定した。しかし、推定構造と同一の化合物の合成が困難であったことなどから構造的に近い化合物を合成し、NMRにより解析を行った結果、その基本骨格がステロイドではないことが明らかになった。その化学構造を詳細に明らかにするために、ウシ胎仔血清のエーテル抽出物から神経保護活性物質を大量に単離することを試みた。NMRによる解析を行った結果、神経保護活性物質が基本骨格にステロイド骨格を持っておらず、テルペン様の構造を有しており、スルホキシド基を含む特有の置換基を持つ新規化合物であることが明らかとなった。2)NOドナーにより誘発される神経毒性を抑制したことよりNOをトラップして保護活性を発現している可能性も考えられる。そこで、新規保護活性物質のNOのトラップ能について検討した。電子スピン共鳴法を用いて、保護活性物質とNOとの反応を解析した結果、神経保護活性物質はNOトラップ能を有してなかったが、過酸化水素と鉄イオンにより生成するヒドロキシラジカルのトラップ能を有していた。したがって、神経保護活性物質がNOと直接反応してNOドナーによる神経毒性を抑制しているのではなく、NO以外のラジカルとの反応によりNO誘発ニューロン死を抑制していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Ibi,M. et.al.: "Protective effects of 1α.25- (OH) 2D3 against the neurotoxicity of glutamate and reactive oxygen species in mesencephalic culture."Neuropharmacology. (印刷中).
• [文献書誌] Katsuki,H. et.al.: "Requirement of neural activity for maintenance of dopaminergic neurons in rat midbrain slice cultures."Neurosci Lett.. 300(3). 166-170 (2001)
• [文献書誌] Katsuki,H. et.al.: "Superoxide dismutase activity in organotypic midbrain-striatum co-cultures is associated with resistance of dopaminergic neurons to excitotoxicity."J.Neurochem.. 76(5). 1336-1345 (2001)
• [文献書誌] Nishikawa,H. et.al.: "Involvement of direct inhibition of NMDA receptors in the effects of σ-receptor ligands on glutamate neurotoxicity in vitro."Eur.J.Pharmacol.. 404(1-2). 41-48 (2000)
• [文献書誌] 赤池昭紀,香月博志,久米利明: "脳の科学"グルタミン酸による遅延性神経細胞死に対するニコチンの保護作用. 6 (2000)