脳梗塞・腎不全時の細胞障害マーカーとしてのアクロレインの機能解析

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細胞傷害が起こると、ポリアミン、特にスペルミンから生成されるアクロレインは、1)過酸化水素より細胞毒性が強いこと、2)血中アクロレイン値が腎不全や脳卒中などの疾患の重症度と強く相関していることが明らかになってきた。また、アクロレインは反応性が高く、タンパク質中のリジシンと反応し、FDP-Lysを形成することが知られている。しかし、なぜアクロレインは細胞毒性が強いのか、生体内での物質個々に注目するような詳細な研究は十分に行われていない。本研究では疾唇とアクロレインの関係を明らかにするために、血液中アクロレイン標的蛋白質の同定を検討した。その結果、アクロレイン抗体を用いてWestern blotting 法により血中アルブミンはアクロレイン修飾化されていることが明らかとなった。精製ヒトアルブミンとアクロレインを反応させ、アクロレイン修飾される部位について質量分析法を用いて解析を行った。その結果、アクロレイン濃度依存的にアクロレイン化修飾される箇所を同定した。また、同様の手法により血液中アルブミンのアクロレイン修飾化部位が同定できた。アルブミンの生理的機能のひとつとして、抗酸化作用が知られている。そこで、アクロレインによる細胞毒性をアルブミンが軽減するか評価するために、培養細胞を用いて検討した。その結果、アクロレインによる細胞毒性は培地中に添加したアルブミン濃度依存的に解除されるのに対し、免疫グロブリンでは毒性解除は認められなかった。以上の結果から、生体内でアルブミンはアクロレインの主要な標的蛋白質の一つであり、またアクロレインの毒性を解除する蛋白質として機能することが明らかとなった。さらに、アクロレインはタンパク質合成を、過酸化水素はDNA合成を強く阻害することで、細胞毒性を示すことが明らかとなった。