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2014 年度 実績報告書

XOR変異マウスを用いたスーパーオキシドが個体に及ぼす長期的、全身的影響の検証

研究課題

研究課題/領域番号 24590393
研究機関日本医科大学

研究代表者

岡本 研  日本医科大学, 医学部, 准教授 (60267143)

研究分担者 草野 輝男  日本医科大学, 医学部, 助教 (30434129)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードキサンチン酸化還元酵素 / 活性酸素 / 脳虚血 / 抗痛風薬 / 虚血再灌流障害
研究実績の概要

これまでに虚血再灌流障害へのキサンチン酸化酵素の関与が示唆される研究が報告されている。また抗痛風薬であるキサンチン酸化還元酵素阻害剤が虚血再灌流障害を軽減させるとの報告もある。そこで本研究では心肺停止状態を模倣した重度の全脳虚血再灌流モデルマウスの脳神経細胞ダメージをキサンチン酸化還元酵素阻害剤が軽減させ得るか評価した。キサンチン酸化還元酵素阻害剤は阻害機構の異なるアロプリノールとフェブキソスタットを用いて比較した。マウス両総頸動脈および脳底動脈を14分間閉塞させた後に血液再灌流し、4日後に脳を摘出し組織標本とした。海馬 CA1、CA2 領域の残存神経細胞数を計測したところ、未手術群と比較して顕著な神経細胞の減少を確認できた。しかしアロプリノールとフェブキソスタット共に全脳虚血再灌流に伴う海馬神経細胞の脱落を抑える事はできなかった。脳における XOR の発現は非常に低く薬剤の直接の効果は低い可能性があり、また今回採用した重傷モデルの虚血が強すぎたため再灌流の影響が隠された可能性もある。上記研究をさらに推し進め、我々は全脳14分虚血後再灌流マウスの脳組織酸化ストレスマーカーの検出を行い、4HNE、3NTについていずれも80KDa、43KDaにて陽性バンドの検出に成功した。さらに免疫組織染色にて、神経細胞、グリア細胞の染色を確認した。これら酸化ストレスがXOR阻害剤で改善されるかを検討したところ、フェブゾスタットでは脳組織保護効果はなかったが、アロプリノールでは効果が確認された。両者の違いはアロプリノールがヒポキサンチン異性体であり、BBBを透過できること、またアロプリノール自身につよい抗酸化作用があるという化学的性質の違いが両者の効果の差を生んでいると考えられた。また、XORによる活性酸素生成の分子機構を解析し、それについての原著論文、総説の発表を行った。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

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)

  • [雑誌論文] The C-terminal Peptide Plays a Role in the Formation of an Intermediate Form during the Transition between Xanthine Dehydrogenase and Xanthine Oxidase2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Nishino, Ken Okamoto, Yuko Kawaguchi, Tomohiro Matsumura, Bryan T. Eger, Emil F. Pai, Takeshi Nishino
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: Apr13 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1111/febs.13277

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of neuronal protective effects of xanthine oxidoreductase inhibitors on severe whole-brain ischemia in mouse model and analysis of xanthine oxidoreductase activity in the mouse brain.2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki G, Okamoto , Kusano T, Matsuda Y, Fuse A, Yokota H.
    • 雑誌名

      Neurol Med Chir (Tokyo)

      巻: 55 ページ: 77-85

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2013-0307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic insights into xanthine oxidoreductase from development studies of candidate drugs to treat hyperuricemia and gout.2015

    • 著者名/発表者名
      Nishino T, Okamoto K.
    • 雑誌名

      J Biol Inorg Chem.

      巻: 20 ページ: 195-207

    • DOI

      10.1007/s00775-014-1210-x

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2016-06-01  

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