口腔内組織を標的とした生体フリーラジカル検出システムの確立と応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557119
• Research Institution: Kanagawa Dental College
• Principal Investigator: 岡部 栄一郎 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (50097276)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 雅弘 日本電子(株), 分析機器技術本部・応用研, 研究室長 ; 李 昌一 神奈川歯科大学, 歯学部, 助手 (60220795) ; 塗々木 和男 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (90139577)
• Keywords: フリーラジカル / 電子磁気共鳴 / 微小循環 / 一酸化窒素 / 口腔組織 / スピントラップ

Research Abstract

生体内でのラジカル分子の挙動を検出するための基礎研究として,NOラジカル定量法の確立,酸素由来ラジカル生体内動態の把握,オプティカルバイオセンサーの開発と改良などに焦点を絞り追究した。
1.NOラジカルの定量:ジチオカルバメート鉄錯体(DTCS-Fe)をNOトラッパーとして用い,NOドナーであるNOC-7から放出されるNOラジカルの定量を電子磁気共鳴法(ESR)で試みた。この結果,1μM以下の検出限界で定量できることを確認した。一方,マウスを用い,in vivoのNO検出を試みたところ,L-バンド帯域でエンドトキシンで誘導されるNO産生を計測できた。しかし,DTCS-Feは毒性が強く,新しいNOトラッパーを開発する必要性に迫られた。DTCS-Feにかわるトラッパーとしてジニトロシル鉄錯体(DNIC-Fe)の開発に成功した。マウス,ラットへの静注でLD50の約1-100の用量で特異的にNOをトラップできることが確認された。
2.酸素由来ラジカルの生体内挙動:スピンラベル剤として安定ニトロキシドラジカルを用い,in vivoで検出したマウス頭部ESRシグナルの減衰速度から生体内酸化還元状態を推定した。口腔付近は,腹部と比較して酸化還元状態が低いことが示唆された。
3.一重項酸素の検出:これまで特異的および感度の点で信頼性の低い測定法しか報告されていない一重項酸素を,2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxide(TEMP)を用い,TEMP→TEMPO反応をESRで計測することによって検出可能にした。
4.オプティカルバイオセンサー:バッチ式チャンバーに酵素(キサンチンオキシダーゼ)を固定し,スーパーオキシドラジカル生成の酵素基質となるキサンチン量を血液中で,持続的に計測できた(ウサギ)。口腔内組織への応用を急いでいる。

Research Products

• [Publications] Shun-suke Takahashi: "Effects of in vitro and in vivo exposure to doxorubicin(adriamycin)on caffeine-induced Ca^<2+> release from sarcoplasmic reticulum and contractile protein function in chemically-skinned rabbit ventricular trabeculae" Japanese Journal of Pharmacology. (印刷中). (1998)
• [Publications] Midori Kawakami: "Superoxide anion radical-triggered Ca^<2+> release from cardiac sarcoplasmic reticulum through ryanodine receptor Ca^<2+> channel" Molecular Pharmacology. (印刷中). (1998)
• [Publications] 岡部栄逸朗: "薬理学における生体フリーラジカル検出技術の最前線" 日本薬理学雑誌. 110・3. 132-135 (1997)
• [Publications] 清瀬隆司: "心筋虚血・再灌流障害とフリーラジカル-心筋小胞体Ca^<2+>ハンドリングの破綻-" 炎症. 17・4. 355-364 (1997)
• [Publications] Hisae Mizukawa: "Inhibition by singlet molecular oxygen of the vascular reactivity in rabbit mesenteric artery" British Journal of Pharmacology. 121・1. 63-70 (1997)
• [Publications] Satoko Wada: "Susceptibility of caffeine- and Ins(1,4,5)P_3- induced contractions to oxidants in permeabilized vascular smooth muscle" European Journal of Pharmacology. 320・1. 51-59 (1997)
• [Publications] Masahiro Norisue: "Inhibition by hydroxyl radicals of calcitonin gene-related peptide- mediated neurogenic vasorelaxation in isolated canine lingual artery" Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 280・1. 492-500 (1997)
• [Publications] 李 昌一: "血管平滑筋交感神経末端からのノルエピネフリン遊離に及ぼすヒドロキシルラジカルの影響" 磁気共鳴と医学. 8・1. 114-117 (1997)
• [Publications] 石橋徹也: "光励起されたローズベンガル由来活性酸素種に対する筋小胞体Ca^<2+>ハンドリングの感受性" 磁気共鳴と医学. 8・1. 118-121 (1997)