水素分子による酸化ストレス防御機構と脳内レドックス動態の解析

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25350907
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 西槇 貴代美 日本医科大学, 付置研究所, マネージメントサポートスタッフ (00465345)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 酸化ストレス / 水素

研究実績の概要

酸化ストレスの蓄積は、糖尿病などの生活習慣病や、アルツハイマー病、パーキンソン病に代表される神経変性疾患など、様々な疾患の発症に強く関与している。我々はこれまでに、脳の酸化ストレス亢進に起因する神経変性疾患モデルマウス(DALマウス）と、酸化還元状態により励起波長スペクトルが変化する緑色蛍光タンパク質を発現しているroGFPトランスジェニックマウスを作製した。roGFPマウスは、ミトコンドリアでroGFP蛋白を発現するmito-roGFPと、細胞質で発現するcyto-roGFPの2種類の系統があり、ミトコンドリアのレッドクス状態と細胞質のレッドクス状態を別々にモニターすることが可能である。
本研究では、DALマウスとmito-roGFPマウス、cyto-roGFPマウスを交配させて、脳の酸化ストレスの蓄積を可視化して定量評価できる二種類の酸化ストレス亢進roGFP/DALマウスを作製した。このmito-roGFP/DALマウスとcyto-roGFP/DALマウスを用いて、セボフレン麻酔下にて大脳皮質のroGFPの蛍光イメージングを試みた。頭蓋骨にはroGFPタンパク質の発現はなく、頭皮を切開して頭蓋骨ごしでの蛍光モニターが可能であることを確認した。そこで加齢による酸化ストレス蓄積による脳のレッドクス動態を可視化するべく、3ヶ月齢、6ヶ月齢、12ヶ月齢、18ヶ月齢の大脳皮質表面のroGFP蛍光を測定した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular hydrogen regulates gene expression by modifying the free radical chain reactiondependent generation of oxidized phospholipid mediators. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iuch, K.,Imoto,A.,Kamimura,N.,Nishimaki,K.,Ichimiya,H.,Yokota,T.,Ohta, S.
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 1605 ページ: 49-58
  • DOI: 10.1038/srep18971
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oxidative stress accelerates amyloid deposition and memory impairment in a double-transgenic mouse model of Alzheimer's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: (4) Kanamaru, T., Kamimura, N., Yokota, T., Iuchi, K., Nishimaki, K., Takami, S., Akashiba, H., Shitaka Y., Katsura K., Kimura, K., Ohta, S.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 587 ページ: 126-31
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2014.12.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intravenous transplantation of bone marrow-derived mononuclear cells prevents memory impairment in transgenic mouse models of Alzheimer's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: (3) Kanamaru, T., Kamimura, N., Yokota, T., Nishimaki, K., Katsuya Iuchi, K., Lee H., Takami, S., Akashiba, H., Shitaka, Y., Ueda, M., Katsura, KI., Kimura, K., Ohta, S.
  • 雑誌名: Brain Res. 巻: 1605 ページ: 49-58
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2015.02.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 糖尿病モデルマウスのin vivo酸化還元状態の測定と分子状水素の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上村尚美、Alexander M Wolf、一宮治美、井内勝哉、西槙貴代美、横田隆、太田成男
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] 分子状水素はフリーラジカル連鎖反応で生じる脂質メディエイターを調節して遺伝子発現を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 井内勝哉、井本明美、西槙貴代美、一宮治美、Hyunjin Lee、横田隆、上村尚美、太田成男
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] 糖尿病モデルマウスにおけるミトコンドリアのin vivo 酸化還元状態の測定と分子状水素の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上村尚美、Alexander M Wolf、一宮治美、井内勝哉、西槙貴代美、横田隆、太田成男
  • 学会等名: 第15回日本ミトコンドリア学会年会
  • 発表場所: 福井県立国際交流会館
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-20
• [学会発表] Drinking effect of hydrogen water prevents progression of Alzheimer's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Nishimaki, Takashi Yokota, Naomi Kamimura, Ikuroh Ohsawa, Shigeo Ohta
  • 学会等名: The 2015 Gordon Research Conference on Biology of Aging.
  • 発表場所: Sunday River, USA
  • 年月日: 2015-07-19 – 2015-07-24
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular hydrogen improves obesity and diabetes by regulating hepatic gene expression and stimulating energy metabolism in db/db mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Naomi Kamimura, Kiyomi Nishimaki, Harumi Ichimiya, Shigeo Ohta
  • 学会等名: The 2015 Gordon Research Conference on Biology of Aging.
  • 発表場所: Sunday River, USA
  • 年月日: 2015-07-19 – 2015-07-24
  • 国際学会
• [備考] 日本医科大学先端医学研究所 細胞生物学
  • URL: http://home.nms.ac.jp/ig/saiboseibutsu/index.html