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2010 年度 実績報告書

OMRIを用いた酸化ストレス疾患モデルにおけるレドックス動態の画像解析研究

研究課題

研究課題/領域番号 22249003
研究機関九州大学

研究代表者

内海 英雄  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 特任教授 (20101694)

研究分担者 山田 健一  九州大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (60346806)
市川 和洋  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 教授 (10271115)
兵藤 文紀  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (10380693)
キーワード薬学 / 生物物理 / 生体分子 / 可視化 / 血圧 / 交感神経系 / 酸化ストレス
研究概要

本研究は画像化手法の開発と最適なプローブ剤の合成・探索を行い酸化ストレス疾患モデルに応用することで、「新たなレドックス分子イメージング手法を確立し酸化ストレス疾患の創薬・治療戦略を提案」することを研究目的としており、平成22年度は以下の研究を実施し成果を得た。
レドックス感受性造影剤の開発に関しては、新たなスピンプローブ剤であるニトロキシルラジカルの合成を行った。合成した化合物をアジュバント関節炎ラットインドメタシン誘発胃潰瘍モデルに適用したところ、胃潰瘍モデルの胃におけるラジカルの可視化に成功し、またニトロキシルラジカルの消失速度が正常動物と比較し有意に亢進することが明らかとなった。さらに、本プローブが胃潰瘍形成を有意に抑制したことから、疾患の発症にフリーラジカル反応が寄与する可能性も見いだした。以上の結果より、本年度合成したニトロキシルラジカルは、OMRI用造影剤として、さらに抗酸化剤として機能する可能性を見いだした。また酸素分圧、pH、レドックス動態の計測に用いる造影剤は、その物理学的原理から複数回のデータ取得に基づく演算により、対象機能の数値化が可能である。そこで、演算・数値化の為のアルゴリズムを考案し、最小取得数及び数値精度の解析を行い、解析手法を確立した。
脳卒中易発症性自然発症高血圧ラットを用いた応用実験においてアンジオテンシン受容体拮抗薬とカルシウム拮抗薬の併用による降圧薬治療を30日間行った。その結果、正常血圧レベルに近い降圧を得られたにもかかわらず反射性交感神経活性化は生じず、生体計測電子スピン共鳴法で測定した脳内酸化ストレスは軽減した。脳内酸化ストレス抑制によって交感神経系の活性化が抑えられたことを示唆する。またマウス胸部を選択的に計測するイメージング手法の開発によりこれまでに撮像困難であった肺組織における画像化に成功し、肺疾患への応用の可能性を見いだした。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (17件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Imbalance of central nitric oxide and reactive oxygen species in the regulation of sympathetic activity and neural mechanisms of hypertension.2011

    • 著者名/発表者名
      Hirooka Y., et al
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 300 ページ: R818-R826

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-Reactivity Relationship of Piperidine Nitroxide : Electrochemical, ESR and Computational Studies.2011

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki T., Mito F., Ito Y., et al
    • 雑誌名

      J Org Chem

      巻: 76 ページ: 435-440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular hypoxia of tumor tissue estimated by noninvasive electron paramagnetic resonance oximetry technique using paramagnetic probes2011

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto A., Matsumoto K., Matsumoto S., et al
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull

      巻: 34 ページ: 142-145

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-inflammatory properties of antipsychotics via microglia modulations ; Are antipsychotics a 'fire extinguisher' in the brain of schizophrenia?2011

    • 著者名/発表者名
      Kato TA, Monji A, Mizoguchi Y, et al
    • 雑誌名

      Mini Rev Med Chem

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aripiprazole inhibits superoxide generation from phorbol-myristate-acetate (PMA)- stimulated microglia in vitro : implication for antioxidative psychotropic actions via microglia.2011

    • 著者名/発表者名
      Kato TA, Monji A, Yasukawa K, et al
    • 雑誌名

      Schizophr Res

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo evaluation of nobel nitroxyl radicals with reduction stability.2010

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Y., Yamada K., Yamasaki T., et al
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med

      巻: 49 ページ: 1703-1709

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrahighly sensitive in situ metabolomic imaging for visualizing spatiotemporal metabolic behaviors2010

    • 著者名/発表者名
      Miura D., Fujimura Y., Yamato M., et al
    • 雑誌名

      Anal Chem

      巻: 82 ページ: 9789-9796

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic nuclear polarization studies of redox-sensitive nitroxyl spin probes in liposomal solution2010

    • 著者名/発表者名
      Benial AM., Utsumi H., Ichikawa K., et al
    • 雑誌名

      J Magn Reson

      巻: 204 ページ: 131-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radioprotectors and mitigators of radiation-induced normal tissue injury2010

    • 著者名/発表者名
      Citrin D., Cotrim A.P., Hyodo F., et al
    • 雑誌名

      Oncologist

      巻: 15 ページ: 360-371

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactive oxygen species mediate hepatotoxicity induced by the Hsp90 in hibitor geldanamycin and its analogs2010

    • 著者名/発表者名
      Samuni Y., Ishii H., Hyodo F., et al
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med

      巻: 48 ページ: 1559-1563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successful treatment of chronic urticaria with a Japanese herbal medicine, yokukansan.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato S., Kato TA., Nishie H., et al
    • 雑誌名

      J Dermatol

      巻: 37(12) ページ: 1066-1067

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of biopsychosocial factors on psychiatric training in Japan and overseas : Are psychiatrists oriented to mind, brain, or sociocultural issues?2010

    • 著者名/発表者名
      Kato TA, Tateno M, Nakano, Y, et al
    • 雑誌名

      Psychiatry Clin Neurosci.

      巻: 64(5) ページ: 520-530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of two-hour suicide intervention program among medical residents : First pilot trial.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato TA, Suzuki Y, Sato R, et al
    • 雑誌名

      Psychiatry Clin Neurosci.

      巻: 64(5) ページ: 531-540

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of SSRIs on IFN-γ induced microglial activation through the regulation of intracelluar calcium.2010

    • 著者名/発表者名
      Horikawa H, Kato TA, Mizoguchi Y, et al
    • 雑誌名

      Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry.

      巻: 34 ページ: 1306-1316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精神疾患におけるミクログリアを介した神経免疫仮説2010

    • 著者名/発表者名
      加藤隆弘
    • 雑誌名

      日本生物学的精神医学会誌(旧:脳と精神の医学)

      巻: 21(4)(総説) ページ: 229-236

  • [雑誌論文] Visualization of Redox Imbalance in Mice with Indomethacin-induced Intestinal Damage and the Recovery Effect of Rebamipide Using Overhauser-Enhanced MRI2010

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa K., et al
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med

      巻: 49 ページ: S203-S203

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体内レドックスの磁気共鳴画像化法2010

    • 著者名/発表者名
      安川圭司, ほか
    • 雑誌名

      Heart View

      巻: 14(10) ページ: 19-24

  • [雑誌論文] 酸化ストレスイメージング技術の進歩からみえてきた消化管疾患2010

    • 著者名/発表者名
      安川圭司, ほか
    • 雑誌名

      G.I.Research

      巻: 19(1) ページ: 13-19

  • [学会発表] オーバーハウザーMRIによるDSS誘発大腸炎モデルマウスのレドックス解析2011

    • 著者名/発表者名
      安川圭司, ほか
    • 学会等名
      第20回消化器とフリーラジカル研究会
    • 発表場所
      ハイアットリージェンシー京都(京都)
    • 年月日
      2011-03-05
  • [学会発表] Neuro-immunological hypothesis of schizophrenia via microglia.2011

    • 著者名/発表者名
      Kato TA
    • 学会等名
      ESF-JSPS Frontier Science Conference for Young Researchers 2011-Cutting Edge Immunology and its Clinical Application.
    • 発表場所
      Hulshort, The Netherlands
    • 年月日
      2011-03-04
  • [学会発表] オーバーハウザーMRIによる消化器系疾患モデル動物のレドックス画像解析2011

    • 著者名/発表者名
      安川圭司, ほか
    • 学会等名
      第7回日本消化管学会総会学術集会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2011-02-19
  • [学会発表] DSS誘発大腸炎モデルマウスの発症・進展に関わる生体レドックス動態の画像解析2010

    • 著者名/発表者名
      安川圭司, ほか
    • 学会等名
      第63回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      神奈川県県民ホール(横浜)
    • 年月日
      20100624-20100625
  • [学会発表] Overhauser-Enhanced MRIを用いたニトロキシルラジカル封入リポソームの視覚化2010

    • 著者名/発表者名
      兵藤文紀, ほか
    • 学会等名
      第32回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2010-11-30
  • [学会発表] High field OMRI scanner for in vivo redox imaging2010

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa K.
    • 学会等名
      SFRBM 2010
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] Application of homebuilt Overhauser-enhanced MRI using in vivo EPR spectrometer to mice redox imaging2010

    • 著者名/発表者名
      Hyodo F., et al
    • 学会等名
      SFRBM 2010
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] Visualization of redox imbalance in mice with indomethacin-induced intestinal damage and the recovery effect of Rebamipide using Overhauser-enhanced MRI2010

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa K., et al
    • 学会等名
      SFRBM 2010
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] Minocycline, an antibiotic with inhibitory effects of microglial activation, sharpens sense of trust in social interaction.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato TA, et al
    • 学会等名
      Neuroscience Meeting 2010
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2010-11-14
  • [学会発表] DSS大腸炎の発症・進展に関わる生体レドックス動態の画像解析2010

    • 著者名/発表者名
      安川圭司, ほか
    • 学会等名
      第49回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 年月日
      2010-11-12
  • [学会発表] Imaging in vivo redox status with magnetic resonance technique2010

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa K., et al
    • 学会等名
      17th International SPACC Symposium
    • 発表場所
      Kagoshima
    • 年月日
      2010-10-15
  • [学会発表] Development of homebuilt Overhauser-enhanced MRI using in vivo EPR spectrometer and its application to mice redox imaging2010

    • 著者名/発表者名
      Hyodo F., et al
    • 学会等名
      APES2010
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      2010-10-12
  • [学会発表] 磁気共鳴法による生体レドックス機能イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      市川和洋
    • 学会等名
      北海道大学GCOE「知の創出を支える次世代IT基盤拠点」若手研究者支援のための産学協同国内シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-10-07
  • [学会発表] Overhauser-enhanced MRI装置の開発と酸化ストレス疾患の視覚2010

    • 著者名/発表者名
      兵藤文紀
    • 学会等名
      日本分析化学会 第59年会 JST成果報告会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-17
  • [学会発表] Bridging Hypothesis between Psychoanalytic "Death Drive" and Basic Neuroscience-Do microglia unconsciously drive our painful emotions?-.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato TA
    • 学会等名
      11th International Congress of Neuropsychoanalysis
    • 発表場所
      University of Washington, Seattle, WA, USA
    • 年月日
      2010-07-24
  • [学会発表] 高解像度生体レドックスイメージング装置の開発2010

    • 著者名/発表者名
      市川和洋, ほか
    • 学会等名
      第63回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      神奈川県県民ホール(横浜)
    • 年月日
      2010-06-24
  • [学会発表] Antioxidative effect of aripiprazole, a novel unique antipsychotic, via inhibiting superoxide generation from PMA-stimulated microglia.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato TA, et al
    • 学会等名
      CINP (Collegium Internationale Neuro-Psychopharmacologicum) meeting 2010
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      2010-06-07
  • [図書] Brain redox imaging2011

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto K., Hyodo F., Anzai K., et al.
    • 総ページ数
      397-419
    • 出版者
      Humana Press (Methods in Molecular Biology)
  • [図書] In vivo measurement of tissue oxygen using electron paramagnetic resonance spectroscopy with oxygen-sensitive paramagnetic particle, lithium2010

    • 著者名/発表者名
      Hyodo F., Matsumoto S., Hyodo E., et al.
    • 総ページ数
      29-39
    • 出版者
      Humana Press (Methods in Molecular Biology)
  • [産業財産権] 生体内因性分子の検出方法2010

    • 発明者名
      内海英雄、兵藤文紀、市川和洋
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/069386
    • 出願年月日
      2010-10-29
    • 外国

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公開日: 2012-07-19  

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