脳細胞の生存・機能維持におけるフリーラジカルの関与

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脳組織中のフリーラジカル反応を血液脳関門透過性ニトロキシドラジカルをプローブとした生体計測電子スピン共鳴(ESR)法により非侵襲的に直接評価することを目的として、次の研究を行った。1.血液脳関門を通過しやすく、脳内で還元作用を受けにくいプローブを開発する必要から、7種類の脂溶性プローブを合成した。マウスに尾静脈より投与したところ、ピロリジン骨格を持ち置換基にエステル構造を有するもの(PROXYLエステル)が、脳への集積性は若干低いものの、比較的脳内の還元作用を受けにくかった。2.ナイロン糸の挿入によりラット中大脳動脈の閉塞を4時間行ったのち再潅流した。その1分後にメチルエステル構造を持つPROXYLを尾静脈より投与し、頭部におけるシグナルを生体計測ESRで測定した。ESRシグナルは時間と共に減少したが、減少速度は偽手術群に比べ、虚血再潅流群で速くなる傾向にあった。また、これと平行して、プローブの頚動脈投与により脳局所の情報を得る方法を開発し、1時間中大脳動脈を閉塞後、再潅流してプローブの消失速度を調べたところ、消失速度が顕著に増加した。この消失速度の増加は、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)やカタラーゼの投与で抑えられ、活性酸素生成に関与した現象であることが示唆された。3.虚血再潅流時のプローブの消失速度増加に及ぼす内在性SODの影響を調べるため、SOD遺伝子導入マウスの使用を検討した。SOD遺伝子導入マウスに関する基礎データを収集するため、各臓器のSOD活性を測定したところ、脳のSOD活性は非導入マウスの2倍であった。今後、虚血再潅流時における消失速度変化の程度を調べ、脳におけるラジカル反応へのSODの影響を検討する予定である。