超高感度微弱光撮像システムを用いた臓器循環障害過程における活性酸素生成動態の検討

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63440033
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 土屋 雅春 慶應義塾大学, 医学部消化器内科, 教授 (60051124)
• 研究分担者: 末松 誠 慶應義塾大学, 医学部消化器内科, 助手 (00206385) ; 三浦 総一郎 慶應義塾大学, 医学部消化器内科, 講師 (50138012)
• キーワード: 活性酸素 / 血管内皮細胞 / 顆粒球 / 臓器微小循環 / デジタル画像解析 / キサンチン酸化酵素 / 虚血

研究概要

当該年度に購入した細胞内カルシウム解析システムにより、侵襲時微小循環反応の重要なメディエ-タ-と考えられるendothelinによる血管平滑筋細胞(Aー10)の反応の関係を解析し,膜刺激に際しPAF依存性と非依存性のカルシウムの上昇が確認された。一方ではラット潅流肝を用いた肝微小循環単位での細胞内カルシウムの変動もFuraー2を用いて検討したが.低潅流性の虚血状態では肝細胞内のカルシウムは細胞死の直前まであまり大きな変化を示さなかった。Oxidative stressの撮像技術はすでに平成2年度に確立したDCFH法により.本年度は.(i)虚血性肝障害における.中間帯(傍門脈域〜中心静脈域の中流)での活性酸素生成とこれに伴う中心静脈壊死の証明。(ii)セルレイン膵炎モデルを想定した,膵腺房内oxidative stressのセルレインによる活性化の証明。(iii)胃粘膜微小循環の虚血再潅流時の実質細胞内oxidative stressの証明を行った。また臨床におけるDICのモデルであるラット内毒素血症モデルにおいて、回盲部腸間膜微小循環におけるluminol発光を生体内撮像し.活性化された膠着顆粒球がoxidantを実際に放出することが明らかとなった。これは動物を用いた病態モデルでoxidative stressが実際に起こることを示す世界で初めての報告となった。血管内皮細胞機能が生体で生じる活性酸素により調節されることも明らかとなった。即ち、胃粘膜微小循環の虚血ー再潅流に際しては(i)内皮の組織plasminogen activator(tーPA)は,xanthine oxidase由来のO_2^ーにより,顆粒球の集積とは無関係に早期に活性化される。(ii)このtーPA活性化には内皮由来のPAFが関与し,これは一方で.障害局所への顆粒球集積にも関与すると考えられた。以上により.侵襲時微小循環反応と活性酸素,内皮ー顆粒球相互反応の相互関係が明らかにされると共に.実質細胞自身がoxidative stressの進展に積極的に関与することも示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Suematsu,M.,et.al.: "Intralobular heterogeneity of carbon tetrachlorideーinduced oxidative stress in perfused rat liver visualized by digital imaging fluorescence microscopy." Lab.Invest.64. (1991)
• [文献書誌] Suematsu,M.,et.al.: "Microtopographic analysis of oxidative stress in organ microcirculatory units" Adv.Exp.Med.Biol.(1991)
• [文献書誌] Kurose,I.,et.al.,: "Involvement of superoxide anion and plateletーactivating factor in increased tissueーtype plasminogen activator during rat gastric microvascular damages" Thromb.Res.(1991)
• [文献書誌] Miura,S.,et.al.,: "Ischemic bowel necrosis induced by endothelinー1;An experimental model in rats" Digestion. 48. (1991)
• [文献書誌] Suematsu,M.,et.al.,: "Midzonal oxidative stress preceding cell death in hypoperfused rat liver" J.Clin.Invest.
• [文献書誌] 末松 誠: "内毒素血症における内皮ー顆粒球相互反応とoxidative stressの生体内解析" 脈管学. (1991)
• [文献書誌] Suzuki,H.,et.al.,: "Cytoprotection & Biology vol.11." Cytomedica,London., (1991)