金属イオンとモノマーによる免疫担当細胞の酸化ストレス,炎症反応とDNA損傷の評価

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18390522
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 平 雅之 岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (60179398)
• キーワード: 好中球 / マクロファージ / 銅イオン / 活性酸素 / 脂質損傷 / DNA損傷 / 抗HEL免疫染色 / 抗8-OHdG免疫染色

研究概要

最終年度においては、特に、2価の銅イオンが好中球とマクロファージの細胞生存率と酸化ストレス及びDNA損傷に及ぼす影響に検討を加えた。
1.好中球としてマウス腹腔にチオグリコレートを注射し12時間後にPBS(-)で回収した多形核白血球(PMN)とヒトHL-60細胞を6日間G-CSFとDMSOで誘導培養した好中球様細胞を用いた。細胞生存率の測定にはCell Counting Kit-8(同仁化学)を用い、PMA刺激直後の活性酸素(O_2-)の測定には、MPEC試薬と化学発光測定装置(アトー)を用いた。2種類の好中球(培養1時間)では銅イオンに対して濃度依存的な細胞生存率の減少傾向と活性酸素量の増加傾向が認められた。また、高濃度の銅イオンが好中球に作用すると多量の活性酸素を生じ、組織障害と歯科用合金の腐食に繋がると考えられた。
2.マクロファージには200nMのPMA(フォルボールエステル)で2日間誘導培養したヒトTHP-1細胞を用いた。試験培地には塩化第2銅由来の2価銅イオンを最大500マイクロモル/L配合させた。細胞生存率と活性酸素測定以外に、HEL免疫染色、抗8-OHdG免疫染色とTEM/EDX観察を行った。マクロファージ(培養1日)の細胞生存率も銅イオンに対して濃度依存的に減少したが、活性酸素の産生は微弱で検出できなかった。しかしながら、高濃度の銅イオンを吸収したマクロファージは酸化ストレスに起因する抗HEL免疫染色(脂質の酸化的損傷)や抗8-OHdG免疫染色(DNAの酸化的損傷)に陽性であり、細胞内(細胞質と核内)に多量の銅イオンを取り込むことが確認された。従って、高濃度の銅イオンがマクロファージに作用すると酸化ストレスによって細胞障害が生じると考えられた。核内に運搬された銅イオンがDNAを障害するためと考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Gene expression analyses of human macrophage phagocytizing sub-μ titanium particles by allergy DNA chip (Genopal^<TM>) (2009)
  • 著者名/発表者名: Taira, M., Nezu, T., Sasaki, M., Kimura, S., Kagiya, T., Harada, H., Narushima T., Araki, Y.
  • 雑誌名: Bio-med. Mater. Eng. 19(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and in vivo evaluation of apatite/collagen packed composite by alternate immersion method and Newton press (2009)
  • 著者名/発表者名: Taira, M., Nezu, T., Sasaki, K., Saitoh, S., Kagiya, T., Harada. H., Takada, Y., Araki, Y.
  • 雑誌名: J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. (未定)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dose-dependent effects of Ni (II) ions on production of three inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1β and IL-6), superoxide dismutase (SOD) and free radical NO by murine macrophage-like RAW264 cells with or without LPS-stimulation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Taira, M., Sasaki, M., Kimura, S., Araki, Y.
  • 雑誌名: J. Mater. Sci. Mater. Med. 19(5) ページ: 2173-2178
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブラスト処理を施したTi-6A1-4V合金基板へのリン酸カルシウムコ-ティングと生体内外評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 成島尚之, 上田恭介, 後藤 孝, 勝部朝之, 川村仁, 中川浩伸, 平 雅之
  • 雑誌名: 粉体および粉体冶金 55(5) ページ: 318-354
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hardness and composition of solution-treated Ag-Pd-Cu-Au alloy microstructures (2008)
  • 著者名/発表者名: Saitoh, S., Sasaki, K., Nezu, T., Taira. M., Araki, Y.
  • 雑誌名: Mater. Trans. 49(10) ページ: 2360-2364
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of high-concentration ID10% copper ions on macrophage (2008)
  • 著者名/発表者名: Taira. M., Kagiya, T., Harada. H., Sasaki, M., Kimura. S., Araki, Y
  • 学会等名: Academy of Dental Materials 2008 Conference
  • 発表場所: ドイツ国ビゴルツブルグ市
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] 高濃度銅イオンによるマクロファージの細胞形態変化と障害作用の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平 雅之, 鍵谷忠慶, 原田英光, 佐々木 実, 木村重信
  • 学会等名: 第50回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] チタン微粒子を貪食したマクロファージのDNAアレルギーチップによる遺伝子発現評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平雅之, 佐々木かおり, 齋藤設雄, 根津尚史, 荒木吉馬
  • 学会等名: 第52回日本歯科理工学会学術講演会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] Gene expression analyses of human macrophage phagocytizing sub-u titanium particles by allergy DNA chip (Genopal) (2008)
  • 著者名/発表者名: Taira, M., Nezu, T., Sasaki, M., Kimura. S., Kaguya, T., Harada, H., Narushima, T., Araki. Y.
  • 学会等名: International Symposium on Nanotoxicology Assessment and Biomedical, Environmental Application of Fine Particles and Nanotubes ISBN2008
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2008-06-16
• [学会発表] PMA刺激THP-1細胞(マクロファージ)によるチタン・サブミクロン微粒子の貪食評価. (2008)
  • 著者名/発表者名: 平 雅之, 佐々木かおり, 齋藤設雄, 根津尚史, 荒木吉馬
  • 学会等名: 第51回日本歯科理工学会学術講演会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2008-04-27