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2016 年度 実施状況報告書

炎症反応と酸化ストレス応答のクロストークから探る分子状水素の抗炎症メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K16616
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

池谷 真澄  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60644359)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード水素水 / 敗血症 / 酸化ストレス / 炎症 / HO-1 / エンドセリン / 肝臓
研究実績の概要

水素水摂取は多様な疾患で病態改善効果を発揮するが、作用機序は未解明の部分が多い。本研究は炎症反応と酸化ストレス応答に着目し、その作用機序を解明することを目的としている。致死量のリポ多糖(LPS)を投与したマウスは敗血症によって数日で死に至るが、この敗血症モデルマウスに水素水を飲用させたところ、生存率が改善し、LPS投与前だけ水素水を飲用させたマウスの生存率も、コントロール水を飲ませ続けたマウスに比べて有意に改善するという予備的知見を得ていた。水素水を飲用させたマウス臓器の水素濃度を調べた所、肝臓で高濃度に検出されたことから、肝臓が水素の作用点である可能性が示唆された。水素水事前投与マウスの肝臓をHE及びTUNEL染色により調べた所、LPS投与による細胞死が抑制された。そこで、肝臓の酸化ストレスを中心に解析したところ、水素水投与によりLPSで誘導される酸化ストレスマーカー(8-OHdG、4-HNE)の蓄積が抑制されていた。この時、抗酸化作用を有する内在性酵素ヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)の発現上昇が見られた。また、HO-1の制御を受ける血管収縮因子エンドセリン-1(ET-1)の発現が抑制されていた。水素水事前投与によりLPS投与後に高発現したHO-1が酸化ストレスとET-1の上昇を抑制し、肝臓の傷害を予防したと考えられる。次年度は、水素分子の標的組織と作用分子の特定の為に肝臓のスライス培養系を用いたex vivo実験と、脂質の質量分析を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度実施予定であった(1)水素水予防効果の組織学的な解析、(2)LPSの下流シグナルとHO-1経路の解析が完了し、論文報告した(Iketani et al., Shock, 2016)。予定通りに進んでおり、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今回の研究結果により、肝臓において水素が作用することが示唆される結果を得たが、確定するには不十分であった。また、水素が作用する分子は未だに明らかでは無い。平成29年度は当初の予定を一部変更し、肝臓が水素の標的組織であるかを確認する為に肝臓のスライス培養系を用いたex vivo実験を行う。続いて水素の作用分子を明らかにする為に脂質の質量分析を行う。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた実験試薬の量よりも少ない量で研究を進められたため。

次年度使用額の使用計画

執行率は80%とほぼ予定通りである。繰越金は主に肝臓のスライス培養関係の消耗品に使用し、次年度の予算は当初の予定通り使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Molecular Hydrogen as a Neuroprotective Agent.2017

    • 著者名/発表者名
      Iketani M, Ohsawa I.
    • 雑誌名

      Current Neuropharmacology

      巻: 15 ページ: 324-331

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preadministration of hydrogen-rich water protects against lipopolysaccharide-induced sepsis and attenuates liver injury.2016

    • 著者名/発表者名
      Iketani M, Ohshiro J, Urushibara T, Takahashi M, Arai T, Kawaguchi H, Ohsawa I.
    • 雑誌名

      Shock

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1097/SHK.0000000000000810

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrogen prevents corneal endothelial damage in phacoemulsification cataract surgery.2016

    • 著者名/発表者名
      Igarashi T, Ohsawa I, Kobayashi M, Igarashi T, Suzuki H, Iketani M, Takahashi H.
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1038/srep31190

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 水素水飲用はリポ多糖により引き起こされる肝機能障害を予防する2016

    • 著者名/発表者名
      漆原拓也,池谷真澄,大城樹実,高橋眞由美,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-02
  • [学会発表] 高濃度水素水の事前投与はリポ多糖による急性肝障害を予防する2016

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,漆原拓也,大城樹実,高橋眞由美,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      Frontiers in aging research toward healthy longevity ~健康長寿をめざした老化研究の最前線~
    • 発表場所
      明治安田生命ビルMY PLAZAホール(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-11-17
  • [学会発表] Drinking of water saturated with hydrogen prevented lipopolysaccharide -induced acute injury of the liver in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Iketani M, Urushibara T, Ohshiro J, Takahashi M, Kawaguchi H, Ohsawa I.
    • 学会等名
      The 12th Congress of the European Union Geriatric Medicine Society (EUGMS)
    • 発表場所
      リスボン(ポルトガル)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素水はリポ多糖による敗血症を予防する2016

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,大城樹実,漆原拓也,高橋真由美,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      日本分子状水素医学生物学会設立記念大会(第6回年会)
    • 発表場所
      ワークピア横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-05-28
  • [学会発表] 水素水飲用はエンドトキシンショックによる臓器傷害を予防する2016

    • 著者名/発表者名
      池谷真澄,大城樹実,漆原拓也,高橋真由美,川口英夫,大澤郁朗.
    • 学会等名
      第39回日本基礎老化学会大会
    • 発表場所
      伊勢原市民文化会館(神奈川県伊勢原市)
    • 年月日
      2016-05-27

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公開日: 2018-01-16  

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