新生児低酸素性虚血性脳症におけるフリーラジカルの関与と低温下での抑制効果

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16591082
• 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: 胎児・新生児医学
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 荻原 享 大阪医科大学, 医学部, 講師 (00211128)
• 研究分担者: 鈴木 周平 大阪医科大学, 医学部, 講師 (10278525) ; 玉井 浩 大阪医科大学, 医学部, 教授 (30179874)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: 脳低温療法 / フリーラジカル / 低酸素性虚血性脳症 / 鉄 / アスコルビン酸 / PC 12

研究概要

新生児仮死に続く低酸素性虚血性脳症(hypoxic-ischemic-encephalopathy、以下HIE)のin vitro modelとして採用したNGF分化PC-12 cellに対する鉄-アスコルビン酸(以下Fe-AA)負荷の系において、apoptosisの誘導は30-32℃の低温下でcontrolとほぼ同程度にまで著明に抑制されることを見出し、Acridine orange/Ethidium bromide蛍光染色で37℃に比べ32℃ではapoptosisが有意に減少していることが確認された。さらに(1)mitochondria transition poreの開口は32℃で有意に抑制されていたが、(2)cytochromecのmitochondrlaからcytosolへの放出は、37℃の方が多い傾向はあるが有意差はなく、(3)caspase 3の活性化は両群で差がないことを見出した。また、細胞内redox environmentを規定しているglutathione(以下GSH)の動態に関しては、分化誘導だけでGSHは次第に低下していくが、低温によってその変化はむしろ促進されること、さらに、それにも関わらず、Fe-AA負荷によるGSH低下、GSSG上昇は37℃に比べ抑制され、37℃では負荷48時間でGSH/2GSSG redox pairのhalf-cell reduction potentialは62mV上昇するが32℃では10mVの変化に止まることも明らかとなった。以上より、低温によるapoptosisの抑制にはcaspase independent pathwayの抑制が関与している可能性があること、また、細胞内redox potentialの変化も低温抑制に関わっていることが示唆された。今後は、HIEに対する脳低温療法において、鉄キレーターとGSH donorの相乗効果の可能性が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Moderate hypothermia inhibits the death of differentiated PC12 cells mediated by simultaneous exposure to iron and ascorbic acid. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa M, Ogihara T, Hiroi M, Tamai H
  • 雑誌名: J Neurochem (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Plasma KL-6 predicts the development and outcome of bronchopulmonary dysplasia (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohru Ogihara, Kazuya Hirano, Takao Morinobu, Han-Suk Kim, Satoru Ogawa, Mayo Hiroi, Shinya Oue, Ryoichi Ban, Seigo Hira, Masashi Hasegawa, Shigeo Yamaoka, Masako Yasui
  • 雑誌名: Pediatric Research 60 ページ: 613-618
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Plasma KL-6 predicts the development and outcome of bronchopulmonary dysplasia (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohru Ogihara, Kazuya Hirano, Takao Morinobu, Han-Suk Kim, Satoru Ogawa, Mayo Hiroi, Shinya Oue, Ryoichi Ban, Seigo Hira, Masashi Hasegawa, Shigeo Yamaoka, Masako Yasui
  • 雑誌名: Pediat Res. 60 ページ: 613-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Regulation of apoptosis by glutathione redox state in PC12 cells exposed simultaneously to iron and ascorbic acid. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroi M, Ogihara T, Hirano K, Hasegawa M, Morinobu T, Tamai H, Niki E
  • 雑誌名: Free Radical Biology and Medicine 38 ページ: 1057-1072
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulation of apoptosis by glutathione redox state in PC12 cells exposed simultaneously to iron and ascorbic acid. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroi M, Ogihara T, Hirano K, Hasegawa M, Morinobu T, Tamai H, Niki E.
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med. 38 ページ: 1057-7
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Moderate hypothermia inhibits the death of differentiated PC12 cells mediated by simultaneous exposure to iron and ascorbic acid.
  • 著者名/発表者名: Hasegawa M, Ogihara T, Hiroi M, Tamai H.
  • 雑誌名: J Neurochem (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より