2004 Fiscal Year Annual Research Report
生体計測ESRIを用いた疾患モデル動物でのフリーラジカル動態解析
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15087206
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
内海 英雄 九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (20101694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹下 啓蔵 放射線医学総合研究所, レドックス制御研究グループ, 主任研究員 (70175438)
輿石 一郎 九州大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (20170235)
市川 和洋 九州大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (10271115)
山田 健一 九州大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (60346806)
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| Keywords | 活性酸素 / 活性窒素 / フリーラジカル / 電子スピン共鳴 / MRI / 肝再生 / 糖尿病 / ポルフィリン症 |
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| Research Abstract |
多くの疾患の成因・進展に活性酸素・活性窒素やフリーラジカルが関与することが明らかにされつつある。しかし、この活性酸素・活性窒素・フリーラジカルの生体内動態を解析する手法が欠如しているために、血管内あるいは組織のどこで、どの活性種が、いつ、どの程度産生しているのかは全く明らかでない。我々は、生体内での活性酸素・フリーラジカルの産生を無侵襲解析するために、ニトロキシルラジカルをプローブとし生体計測電子スピン共鳴法で解析する方法を開発し、多くの病態モデル動物で活性酸素・フリーラジカルの関与を明らかにしてきた。
本研究ではこれまでの研究成果を発展させ、酸化ストレス性疾患におけるフリーラジカル動態を組織内と血管内を区別し経時的に無侵襲解析することで、疾患の成因・進展とフリーラジカルの関わりを明確にし、その治療薬開発に新たな観点を与えることを目的とした。
我々は、既にESRIとMRIの両方の装置で可視化されるニトロキシルラジカルを位置補正マーカーとして用いて融像させることでESRI/MRI融像システムを開発した。そこで、本年度はESRIの高速化、高画質化を目指すべく、装置構成及びアルゴリズムの改良を行った。
ESRI/MRI融像システムを用いて、肝再生モデルにおけるフリーラジカル動態の画像解析を行い、再生肝マウスの肝臓でのニトロキシルラジカル消失が膜透過性により異なることを明らかにした。
ストレプトゾトシン惹起糖尿病モデルや光過敏性ポルフィリン症モデルに生体計測ESR/ニトロキシルプローブ法を応用し、血管内あるいは皮膚における活性酸素生成を明らかにした。
さらに、血管内や組織への分布特性の異なるニトロキシルラジカルの窒素核15N置換体を5種類以上合成し、さらにメチル基水素を重水素に置換したスピンプローブを5種類以上合成した。そこで、さらにESRシグナルの高感度化を図るためにESRスペクトル線幅の狭小化を目的としたニトロキシルラジカルの基本設計を行っている。
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