環境汚染微量金属(ヒ素)の慢性摂取による炎症及び発癌の分子機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15710043
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 櫻井 照明 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (30266902)
• Keywords: ヒ素 / 慢性ヒ素中毒 / メチル化代謝 / アポトーシス / グルタチオン / 金属 / 活性酸素 / 分析

Research Abstract

1、ヒ素化合物の新しい定量分析法を開発した。生体内に入った無機ヒ素が臓器や細胞でどの様な形でどの位存在しているのか把握するため、慢性ヒ素中毒が実際に起きているアジアの後進地域でも応用可能な簡便で安価なヒ素化合物の化学形態別定量法を構築した。具体的にはヒ素化合物をin vitroで還元型グルタチオン(GSH)と混ぜてそれぞれのGSH複合体を生成させ、このヒ素-GSH複合体を薄層クロマトグラフィーで分離し、結合しているGSHをヨウ素蒸気で検出する事により、ヒ素化合物の定性、定量を行った。この方法により、無機ヒ素とメチルヒ素化合物の形態別定量が簡単に出来、かつ生体内で実際に起こるヒ素化合物とGSHの化学反応様式についても新たな知見を得る事ができた。
2、培養肝実質細胞を用い、ヒ素化合物の毒性発現機構をin vitroで解析した。ラット由来培養肝非実質細胞であるTRL 1215を用い、主に無機ヒ素のヒトでのメチル化代謝中間代謝物であるmonomethylarsonic acid(MMA)の細胞毒性発現メカニズムについて検討した。その結果、MMAは正常な細胞には毒性を示さないが、細胞内のGSHを涸渇させると毒性を示す様になり、誘導された細胞死はnecrosisとapoptosisがほぼ半分ずつである事が明らかとなった。更にこのMMAによる細胞毒性は、細胞内に侵入したMMAが活性酸素種を発生させて誘導している事もわかった。普段は無毒であるMMAも、GSHが不足すると毒性を示した事から、ヒ素の毒性発現に生体内GSHは防御的に働いていることが推測された。しかしMMAをin vitroでGSHと反応させて合成したMMA-SG複合体は正常細胞に対しても猛毒であったので、ある場面ではGSHはヒ素化合物の毒性を増す働きのある可能性もあり、現在さらに詳細に解析を行っている。