The therapeutic effect of Astaxanthin for Systemic Inflammatory Response Syndrome

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26861226
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 武部 真理子 富山大学, 附属病院, 助教 (10725401)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: アスタキサンチン / 炎症性腸炎 / SIRS / サイトカイン / 抗酸化

Outline of Annual Research Achievements

5-FU有機性腸炎におけるアスタキサンチンの効果を調べるにあたり、Balb/cマウスにアスタキサンチンもしくはオリーブオイル(コントロール)を2週間経口投与した後、5-FUの連日腹腔内投与により腸炎を惹起した。
炎症性サイトカインについては5-FU投与開始翌日の腸組織からqPCRにより、腸の組織学的変化については5-FU投与開始から5日後の腸組織標本から行った。5-FU誘起性腸炎において炎症性サイトカインであるTNFα、IL-6が増加し、アスタキサンチンの投与によって減少した。しかし、炎症性腸炎の病態形成に関与しIL6誘導能があるとされるIL-17はアスタキサンチン投与によって変化しなかった。投与5日後の腸組織において、Ki67染色により、アスタキサンチン投与群で陰窩細胞の増殖が亢進していることがわかった。小腸と大腸で検討したが、特に小腸で顕著であった。アポトーシスに関しては、TUNEL染色でまず評価したところ、投与2日後ではアスタキサンチンの投与により減少は認めなかったが、5日後では減少する傾向にあった。このためcleaved caspase 3による免疫染色でも検討したところ、アスタキサンチンの投与によりcleaaved caspase 3陽性細胞が減少する傾向にあった。こちらも小腸で顕著であった。
一方in vitroの実験として、ヒト結腸癌細胞由来の細胞株であるCaco-2 , HCT116 に対してアスタキサンチンを作用させたところ、炎症性サイトカインの発現には有意な変化を認めなかったが、HCT116において活性酸素種(ROS)の産生をわずかに減少させていることがわかった。
これらの結果から、5-FU誘起性腸炎においては、アスタキサンチンの細胞保護効果は抗酸化およびアポトーシス抑制が関与していることが明らかとなり、ROSの関与が示唆された。