| 研究概要 |
ヘモグロビン(Hb)に化学的修飾を加えた非細胞型のHb溶液の投与では、血管収縮による血圧亢進を引き起こす。この原因は、血管弛緩因子であるNOやCOを捕捉すること、また酸素を速やかに放出するために、血管の自動調節機能が働くためと考えられている。対して、細胞型のHb小胞体(HbV)ではこの副作用はみられない。リガンド反応ダイナミズムの詳細を調べるため、既にストップドフロー法による解析を行い、細胞型HbVではガス反応が遅延されることを確認したが(JBC 2008)、赤血球よりも反応は速かった。希薄条件(0.003g/dL)に限定される測定法であることが原因と考え、最終年度ではガス透過性のある微小細管(内径25um)を用い、実質的な濃度(10g/dL)のHbを含有する各種溶液[Hb、重合Hb(PolyHb)、HbV、赤血球(RBC)]を1mm/sの中心流速で灌流させ、Hb溶液のガス反応率を顕微可視吸収スペクトルにより計測した。細管をNOあるいはCOガスが溶解した水溶液に浸漬した場合、deoxy状態のHb, PolyHbは、HbVおよびRBCよりも速くガスを結合し、またHbVとRBCは同等の結合速度であった。細管を窒素雰囲気に曝した場合、酸素を結合したHbとPolyHbは、HbVおよびRBCよりも速い酸素放出を示した。細管内における粒子の拡散挙動をNavier-StokesおよびMaxwell-Stefan式を用いてシミュレーションしたところ、微小なHb(6nm径)では、側方拡散が速く流体の撹拌が促進されるが、粒子径の大きいHbV(250nm)ではそのような速い拡散はみられなかった。この側方拡散の違いが、ガス反応性の違いを生じていると考えられる。このように、リガンド反応ダイナミズムの解析から、Hb小胞体の安全性を裏付ける結果が得られた。
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