2021 年度研究成果報告書

発生過程における銅代謝機序の解明と銅栄養状態が脳組織に及ぼす後天的影響の評価

研究課題

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研究課題/領域番号	19K16346
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関	千葉大学
研究代表者	田中佑樹千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (50824041)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	銅代謝 / 新生児 / 化学形態別分析 / メタロチオネイン / 酸化ストレス
研究成果の概要	胎仔期から新生仔期の動物の肝臓には成体に比べて銅が過剰蓄積していることが知られている。本研究では、ラット新生仔において肝臓中の銅濃度が生後2週から5週にかけて1/10程度に減少することを明らかにした。また化学形態別分析により成長とともに肝臓の銅メタロチオネインが減少する一方で、血清中の銅セルロプラスミンが増加することも明らかになった。肝臓における銅シャペロンAtox1の発現量が新生仔期に低いことが、肝臓からの銅排泄を抑制している可能性が示唆された。抗酸化タンパク質であるAtox1を含め、銅関連タンパク質の発現量は胎児期の低酸素環境下において成体と大きく異なる可能性が考えられる。
自由記述の分野	分析化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	銅は生体必須元素であり、生物の発生、発達に欠かすことはできない。一方、過剰な銅は生体内でフェントン反応を触媒し、活性酸素種の生成に寄与する。新生仔期に肝臓に過剰蓄積している銅はメタロチオネインに結合した毒性の低い形態で貯蔵されているものの、潜在的には銅が多量に存在しているため、正常な解毒代謝機構が破綻した場合や、栄養としての銅負荷が過剰になった場合には個体への影響が懸念される。本研究の成果によって、新生仔（児）期の特異的な銅代謝状態が明らかにされ、発生や発達に有害な影響を及ぼす可能性のある銅の適切な栄養状態を確保することの重要性が示された。