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2019 年度 実施状況報告書

緑内障病態におけるNrf2を介した硫化水素や補酵素の神経保護作用の検討

研究課題

研究課題/領域番号 18K09435
研究機関東北大学

研究代表者

檜森 紀子  東北大学, 大学病院, 助教 (20705230)

研究分担者 中澤 徹  東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード酸化ストレス / ミトコンドリア障害 / 緑内障 / 神経保護 / ミューラー細胞
研究実績の概要

基礎研究では、ミトコンドリア障害は酸化ストレスの発生源として知られていることから、電子伝達系Complex I阻害によるミトコンドリア障害と酸化ストレスの転写因子Nrf2との関連について探索した。8週齢の野生型 (WT) マウスとNrf2 KOマウスにミトコンドリアComplex I阻害剤であるロテノン または0.5 % carboxymethyl cellulose (コントロール) を30日間経口投与し、酸化ストレスマーカー8OHdGを使用した免疫染色、網膜神経節細胞数を計測、網膜RT-PCR、グリア細胞の免疫染色を施行した。
WT・Nrf2 KOマウスともロテノン投与群ではコントロールと比べ8OHdG陽性細胞数の有意な増加を認めたが、RGC数では有意差を認めなかった。RT-PCRではロテノンを投与したNrf2 KOマウス群において、WT群と比較してGFAP、Vimentinの発現上昇を認め、免疫染色ではGFAP、Vimentinのシグナル増強を認め、Nrf2 KOマウスにおいてロテノンによるミトコンドリア障害は、網膜グリア細胞を活性化させることが示唆された。
臨床研究では、全身の酸化ストレスと角膜の可塑性を表すcorneal hysteresis(CH)との関連を検討した。当院緑内障外来に通院するOAG103名を対象とし、フリーラジカル分析装置を用いBAPを測定した。Ocular Response Analyzerを用いてCHを測定した。56歳(女性の平均年齢)以下ではBAPとCHは相関を認めないが、57歳以上では有意な相関を認めた。CHを目的変数とする重回帰分析では57歳以上女性OAGにおいてBAPの独立した寄与が明らかになった。高齢OAG女性では全身の抗酸化力が角膜の可塑性に影響を与えることが明らかになった。

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

基礎研究ではロテノン投与によるミトコンドリア障害において、早期の神経節細胞死を引き起こすことを明らかにした。その際に酸化ストレスに脆弱なマウスではミューラー細胞が活性化することも明らかになった。
臨床研究では全身酸化ストレスが角膜の可塑性に影響を与えることが明らかになった。

今後の研究の推進方策

ロテノンを投与することによってミューラー細胞の活性化が明らかになっており、vitroミューラー細胞培養でロテノン投与時に抗酸化酵素や神経保護因子の発現の程度を解析する予定。

次年度使用額が生じた理由

研究に必要な経費をおさえることができたため、使用金額が予定よりも少なくなりました。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The association between oxidative stress and corneal hysteresis in patients with glaucoma2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida Keiko、Himori Noriko、Hashimoto Kazuki、Shiga Yukihiro、Tsuda Satoru、Omodaka Kazuko、Nakazawa Toru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 545

    • DOI

      10.1038/s41598-020-57520-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CPAP therapy reduces oxidative stress in patients with glaucoma and OSAS and improves the visual field2019

    • 著者名/発表者名
      Himori N, Ogawa H, Ichinose M, Nakazawa T
    • 雑誌名

      Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology

      巻: 258 ページ: 439-441

    • DOI

      10.1007/s00417-019-04483-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The relationship between glutathione levels in leukocytes and ocular clinical parameters in glaucoma2019

    • 著者名/発表者名
      Yabana Takeshi、Sato Kota、Shiga Yukihiro、Himori Noriko、Omodaka Kazuko、Nakazawa Toru
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0227078

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0227078

    • 査読あり
  • [学会発表] The effectiveness of continuous positive airway pressure therapy in glaucoma patients with obstructive sleep apnea syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Noriko Himori, Erika Yamada, Hiromasa Ogawa, Masakazu Ichinose, and Toru Nakazawa
    • 学会等名
      ARVO
  • [学会発表] 睡眠時無呼吸症候群に対するCPAP治療前後の酸化ストレスと緑内障視野進行の検討2019

    • 著者名/発表者名
      檜森紀子、田子絵里香、小川浩正、一ノ瀬正和、中澤徹
    • 学会等名
      第30回緑内障学会

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公開日: 2021-01-27  

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