一重項酸素の制御による細胞傷害の緩和

まず、神経細胞を用いて構築した、グルタミン酸による神経細胞傷害モデルにおいて、神経細胞活性の低下及び、その細胞活性低下が一重項酸素消去剤によって緩和されることをAlamar Blue法及び蛍光染色により確認した。また、その傷害時にオートファジーが起こっていることを確認した。これは、光増感剤を用いて神経細胞内で人工的に一重項酸素を発生させた時に見られる細胞死形態と一致した。さらに、一重項酸素が発生していることを電子スピン共鳴法(ESR)により検出した。このことから、グルタミン酸による神経細胞傷害には一重項酸素が関与していることが示唆された。次に、角化上皮細胞を用いて構築した放射線照射による細胞傷害モデルにおいて、damage-specific DNA binding protein 2 (DDB2)及びその上流のp53の活性化を検出した。また、傷害時にDDB2の発現及びp53の活性化が一重項酸素消去剤により抑制されることを確認し、ESRにより放射線照射後に産生された一重項酸素を検出した。さらに、好中球の新たな殺菌機構であるNeutrophil Extracellular Traps (NETs)についての研究を進めた。NETsは、生体防御の一部を担う反面、自らのDNAを細胞外へと放出し、自己免疫性疾患の原因となっている可能性や血管内皮細胞への傷害性などが報告されるようになってきた。Noxが欠損しているCGD患者好中球に高濃度尿酸を単独で添加したところ、NETs形成が観察され、高濃度尿酸はNox非依存性にNETs形成を誘導することが示された。これらの結果は一重項酸素の傷害性を示すものであり、各種疾患、病態において一重項酸素の制御による傷害緩和、という新たな視点からの方策を支持するものである。

まず、神経細胞を用いて構築した、グルタミン酸による神経細胞傷害モデルにおいて、神経細胞活性の低下及び、その細胞活性低下が一重項酸素消去剤によって緩和されることをAlamar Blue法及び蛍光染色により確認した。また、その傷害時にオートファジーが起こっていることを確認した。これは、光増感剤を用いて神経細胞内で人工的に一重項酸素を発生させた時に見られる細胞死形態と一致した。さらに、一重項酸素が発生していることを電子スピン共鳴法(ESR)により検出した。このことから、グルタミン酸による神経細胞傷害には一重項酸素が関与していることが示唆された。次に、角化上皮細胞を用いて構築した放射線照射による細胞傷害モデルにおいて、damage-specific DNA binding protein 2 (DDB2)及びその上流のp53の活性化を検出した。また、傷害時にDDB2の発現及びp53の活性化が一重項酸素消去剤により抑制されることを確認し、ESRにより放射線照射後に産生された一重項酸素を検出した。さらに、好中球の新たな殺菌機構であるNeutrophil Extracellular Traps (NETs)についての研究を進めた。NETsは、生体防御の一部を担う反面、自らのDNAを細胞外へと放出し、自己免疫性疾患の原因となっている可能性や血管内皮細胞への傷害性などが報告されるようになってきた。Noxが欠損しているCGD患者好中球に高濃度尿酸を単独で添加したところ、NETs形成が観察され、高濃度尿酸はNox非依存性にNETs形成を誘導することが示された。これらの結果は一重項酸素の傷害性を示すものであり、各種疾患、病態において一重項酸素の制御による傷害緩和、という新たな視点からの方策を支持するものである。