2023 Fiscal Year Annual Research Report
脂質変化とエンドソーム変化を介する水素投与によるストレス耐性獲得機構の解明
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21K11690
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
池谷 真澄 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60644359)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 水素 / 麻酔薬 / 脂質 / セボフルラン / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水素分子(H2)には抗酸化・抗炎症効果による疾患改善効果・予防効果があることが知られているが、その作用機序は未解明の部分が多い。我々はH2の最適投与法を確立するために、その分子メカニズムを明らかにすることを本研究の目的としている。H2と同じく直接的な作用分子が不明なガス分子として吸入麻酔薬があるが、近年、吸入麻酔薬は脂質ラフトの面積を変化させることが分かり、麻酔によるシグナル伝達と関係があることが示されている。我々は、H2混合ガスが含まれた培養液を細胞に投与すると細胞の脂質構成が変化することを報告した。また、H2により脂質ラフトの局在が変化することが観察された。吸入麻酔薬のセボフルランを投与しても同様の結果を得られた。更にH2投与直後に脂質拡散速度が変化していることが観察された。以上よりH2が脂質に影響を与えることが明らかになった。続いて、動物モデルの実験を行った。セボフルランはマウスなどの齧歯類の新生仔の脳において細胞死の一種であるアポトーシスを引き起こすが、1~8%濃度のH2の同時吸引によってそのアポトーシスが抑制されることを見出した。また、アポトーシスを起こした細胞の大部分は神経幹細胞であることが分かった。更に詳しく調べると、アポトーシスシグナルに関連する遺伝子の増加がH2に抑制され、セボフルランによる脳内の酸化ストレスの上昇がH2によって抑制されることが分かった。更に、脳組織のリン酸化プロテオーム解析を行ったところ、微小管関連タンパク質であるMAP1AとMAP1Bの過剰リン酸化がセボフルランとH2を同時投与することによって誘導されることが分かった。以上より、H2の最適濃度が存在することが明らかになり、セボフルラン投与とH2投与のシグナル伝達に関連性があることが明らかになった。脂質変化との関係性を調べることが今後の課題である。
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