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2018 年度 実施状況報告書

ルテイン投与による還元型チオール増加を介した抗酸化能力の増強

研究課題

研究課題/領域番号 18K09448
研究機関長崎大学

研究代表者

大平 明弘  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員教授 (00169054)

研究分担者 海津 幸子  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (00325052)
和田 孝一郎  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (90263467)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード酸化ストレス / 網膜光障害 / ルテイン / 抗酸化酵素 / 活性酸素 / 黄斑色素 / ポリフェノール
研究実績の概要

網膜光障害の首座は視細胞と網膜色素上皮細胞に生じる。ラット、マウスを用いてフラボノールの一種である、クエルセチン (文献1) と栃の実の殻に存在するプロアンチシアニジン (文献3) とカルテオロール塩酸 (文献2)の網膜への影響を調べ、これらの物質が網膜の機能、形態を光障害から防御することを報告した。
クエルセチンは光による視細胞のアポトーシスを抑制し、網膜の変性を防御した。光障害の指標として用いた8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG), Heat shock protein (Hsp70) の発現は光で誘導され、クエルセチンの投与で抑制された。電気泳動移動度シフトアッセイの結果は、AP-1結合活性が露光により活性化され、c-Fosおよびc-Junの結合は結合活性を媒介したが、JunBの結合は媒介しなかったことを示した。 ケルセチンの腹腔内投与は網膜における光酸化損傷を減少させ、ラットにおける光誘発光受容体細胞変性に対する細胞保護を仲介する AP - 1結合部位でのc - Junおよびc - Fosタンパク質のヘテロ二量体組み合わせの抑制は、ケルセチン媒介細胞保護に非常に関与している。
栗の実の殻からのポリフェノール化合物は網膜脂質の酸化を抑制した。 種子の殻からの高分子量のA型プロアントシアニジンは、酸化ストレスとアポトーシスのメカニズムを抑制することによって、ラットの網膜を光照射による損傷から保護した。
カルテオロールは生理食塩水処置群と比較してチオレドキシン1とグルタチオンペルオキシダーゼ1のmRNAレベルを有意に上方制御した。カルテオロールは、BSO /グルタミン酸誘導細胞死を有意に抑制し、in vitroでカスパーゼ-3/7活性およびROS産生を減少させた。

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

培養ヒト網膜色素上皮細胞株を用いて、Hemin, Hb添加後の細胞内鉄蓄積を調べた。細胞生存率を鉄キレート剤は防御する。今後、ルテインの防御作用の有無について評価する。

今後の研究の推進方策

培養網膜色素上皮細胞株を用いたLuteinの抗酸化作用
大まかな計画 1.培養ヒト網膜色素上皮細胞株は、ARPE-19を用いる。 2.細胞内に過酸化水素を産生させるため、menadioneを添加する 3.Lutein (+), Lutein (-) 4.細胞生存率をアッセイする 5.MTT assay, 酸化ストレス関連アッセイ、グルタチオン測定キット
別の実験計画として、medanioneの代わりに、青色光照射、N-retinyl-N-retinylidene ethanolamine (A2E) retinoidを用いてストレス負荷する。

現在、進行中の実験は、ARPE-19細胞に鉄イオンを用いて、酸化ストレス負荷条件に対するルテインの防御作用を検討している。

次年度使用額が生じた理由

網膜光障害に対する防御の研究は数種類の物質で継続的に実験が行われている。このため科研費以外の研究費で実施されてきたため、本年度、研究成果はこれまでの研究費で賄われてきており、本研究費の分は投入されていない。研究の進展は今年度、推進される。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Suppression of Light-Induced Retinal Degeneration by Quercetin via the AP-1 Pathway in Rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Koyama Y, Kaidzu S, Kim YC, Matsuoka Y, Ishihara T, Ohira A, Tanito M
    • 雑誌名

      Antioxidants (Basel)

      巻: 8(4) ページ: pii: E79

    • DOI

      10.3390/antiox8040079

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Carteolol hydrochloride reduces visible light-induced retinal damage in vivo and BSO/glutamate-induced oxidative stress in vitro.2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuo M, Kuse Y, Takahashi K, Kuwahara K, Tanito M, Kaidzu S, Shimazawa M, Hara H, Ohira A
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 139(2) ページ: 84-90

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2018.11.010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protective Effect of Highly Polymeric A-Type Proanthocyanidins from Seed Shells of Japanese Horse Chestnut (Aesculus turbinata BLUME) against Light-Induced Oxidative Damage in Rat Retina2018

    • 著者名/発表者名
      Ishihara T, Kaidzu S, Kimura H, Koyama Y, Matsuoka Y, Ohira A
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 10(5) ページ: pii: E593

    • DOI

      10.3390/nu10050593.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimations of Retinal Blue-Light Irradiance Values and Melatonin Suppression Indices Through Clear and Yellow-Tinted Intraocular Lenses.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanito M, Sano I, Okuno T, Ishiba Y, Ohira A
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol.

      巻: 1074 ページ: 53-60

    • DOI

      10.1007/978-3-319-75402-4_7

    • 査読あり
  • [学会発表] New therapeutic strategies for diabetic macular edema (DME): Non-invasive treatment to replace vitreous injection2019

    • 著者名/発表者名
      大平明弘
    • 学会等名
      山東省第23回眼科学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 網膜とチオレドキシン2018

    • 著者名/発表者名
      大平明弘
    • 学会等名
      第2回 バイオストレス研究会
  • [学会発表] 糖尿病黄斑浮腫の最新治療2018

    • 著者名/発表者名
      大平明弘
    • 学会等名
      第56回山口県内科医会学会
  • [学会発表] 酸化ストレスと生体防御因子2018

    • 著者名/発表者名
      大平明弘
    • 学会等名
      第38回日本眼薬理学会
  • [学会発表] インテリジェント・ホスピタルの要は中材業務が担う いつ内科医は眼科へ送るべきか?2018

    • 著者名/発表者名
      大平明弘
    • 学会等名
      第15回首都圏滅菌管理研究会

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公開日: 2019-12-27  

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