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일본 츄부대학에서 시행되고 있는 수소수와 질병에 대한 보고서(2009)
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2018-09-06 19:43:20
생활환경인자유발성질환의 예측,예방에 관한 전략적연구

 

(生活環境因子誘性疾患の予知予防にする略的究)

 

 
 
 

 

수소에 의한 질환 제어, 및 발암, 노령 질환의 예지, 예방법의 개발....

 

생명건강과학부,생명의과학과 이치하라(市原正智)교수

 

 

 

 

1.배경

 

 

 

활성 산소가 증가하면 노화가 진행되어, 동맥 경화나 심근경색, 지방간등의 다양한 질환이 일어나는 것이 보고되고 있다. 수소를 이용한 항산화 요법은, 수소가 최소의 분자량인 것에 의한 세포내 소기관(細胞小器官)에의 뛰어난 침투성에 의해서, 기존의 항산화제에서는 얻을 수 없었던 임상 효과가 기대되고 있다. 2009년에는 각종질환을 갖게한 동물모델에게 수소를 투여해 효과를 검증한 많은 연구기관으로부터의 보고가 잇따랐다.

 

 

 

한편 그 분자기구(分子機構)는, 원래 수소는 활성 산소중 하나인 히드록시 래디칼의 선택적 소거에 의하여 설명되고 있었지만, 활성 산소의 소거만으로는 설명이 되지 않는 보고예도 있어, 다른 분자기구가 숨겨져 있을 가능성이 시사되고 있다. 또 사람에게의 임상 투여의 시도도 실제로 행해지고 있다. 이 후에는, 수소의 생체 작용에 관한 연구가 한층 더 가속할 것이라고 생각되고 있다.

 

한편 연구 담당자는 내적 요인의 하나인, 세포내에 내재 하는 티로신키나제가 변조하여 발암에 이르는 과정을 연구하고 있다. 많은 티로신키나제의 변조가 발암으로 연결된다고 여겨지고, 발암 모델 동물을 사용한 규명을 하는 것과 동시에, 하류 시그널의 상세한 검토가 필요하게 된다. 티로신키나제 유래의 발암 기구 해석의 과정에서, 분류한 CD109라고 하는 분자는, 어느 리셉터 시그널을 변조해 발암 과정을 수식한다고 여겨지고 있다.

 

흥미로운 것은, CD109는 생활 환경 인자의 자외선에 의해 유발되는 피부 암등의 편평표피암(扁平上皮癌)에 그 발현이 증가하고 있다고 여겨져 발암 과정과의 관련이 주목받고 있는 분자이다. CD109를 마우스의 전신에 발현시킨 트랜스제닉(transgenic) 마우스를 작성함으로써, 생활 환경 인자 유발성 발암이, CD109의 강제 발현에 의해 어떻게 수식될까를 분명히 하고, 발암 예방, 예지에 도움이 되는 지견을 얻을 수 있다고 기대된다.
 
 

 

2.2009년의 연구성과

2 -1) 수소에 의한 질환 제어
2009년도는 수소의 생체에 있어서의 효과의 분자 기구를 검토하기 위해서, 수소의 생체내에 있어서의 동태를 검토하는 것과 동시에, 질환 모델 동물에 있어서의 수소의 효과를 검증해, 질환의 예방으로서 도움이 될지를 평가했다. 래트의 동맥, 정맥에 카테터를 삽입해, 수소 가스 및 수소 포화수를 투여 후에 경시적으로 혈액을 채취해 수소 농도를 측정했다.

2% 수소 가스 투여에서는 5분 이내에 헨리-의 법칙으로 나타나듯이, 포화용존량의 약2%에 해당하는 수소 농도의 상승이 정맥혈, 동맥혈로 관찰되었다. 한편 수소 포화수로서 경구적(입으로 마시는 것)으로 수소를 투여한 경우도, 수소는 정맥혈 농도에서는 3분 전후를 피크로서 가파른 수소 농도의 상승을 나타낸 후, 1시간 이내에 정상 수준으로 복귀하였다. 흥미로운 것은, 호기(呼?)보다 많은 수소가 배출되는 것으로, 동맥혈로의 수소 농도의 상승은 정맥계의10% 정도에 머물렀다.

한편 질환 모델 동물에 있어서의 수소의 효과를 검증하기 위해서 공동 연구를 실시해, 파킨슨병 모델, 순간 알레르기 반응 모델에 대해서 수소를 수소 포화수로서 경구투여하는 것으로, 질환의 진전을 억제해 수소가 질병 예방에 효과적인 것을 밝혀냈다(Neurosci Lett. 2009, Biochem Biophys Res Commun. 2009).

수소를 수소 포화수로서 투여했을 경우의, 동맥계로의 수소 농도의 상승은 가벼운 정도이어서, 수소의 약리 작용은 수소의 직접 작용 이외에, 간장등에서의 미지의 단백질의 발현등을 개입시켜 작용하는 것 가능성이 시사되었다. 수소의 생체에 대한 작용을 한층 더 분명히 하기 위해서, 수소 투여의 유무에 수반하는 간장에 있어서의 발현 유전자의 변화에 대해 DNA 마이크로 어레이 해석에서 검토를 진행시키고 있다.

그 외의 질환 모델로서 LPS의 기관내 투여에 의해 작성된 급성호흡궁박 증후군(急性呼吸窮迫症候群:ARDS) 모델, 조로(早老) 모델인 klotho 마우스, 비알코올성 지방간염(NASH) 모델, 식중독 독소인 세레우리드 독소에 의한 간장해 모델 등에 수소를 투여해 질병 진전에 대한 예방 효과를 검토하고 있지만, ARDS 모델에서는 수소에 의한 의미가 있는 병세감약효과를 확인한 것 외, NASH 모델에서는 간장중의 활성 산소 산생(세균이 고분자물질을 생합성하는)에 수반하는 DNA 장해의 지표인 8-OHdG 산생(産生 : 세균이 고분자물질을 생합성하는)의 감소를 확인할 수 있었다. 다방면에 걸치는 질환 모델에 있어서의 수소의 효과를 통일적으로 설명하는 것이 가능한 분자 기구의 해명을 향한 연구를 계속하고 있다.

 

2-2) RET 티로신키나제 하류 시그널의 조절 인자의 해명
RET 티로신키나제를 대상으로, 하류 시그널에 대해 RET 티로신키나제와 상호작용 하는 인자를 분류해 환경요인에 의한 시그널 조절 기구를 분명히 하기 위해서, 올터너티브스프라이싱으로 생기는 RET51와 RET9간의 비교를 실시하고 있다. 양자를 강제 발현시킨 세포 농작물의 포기와 포기사이로 DNA 마이크로 어레이 해석을 실시해 RET 치로신키나제 하류에서 발현되는 유전자의 비교를 실시하고 있다. 패스 웨이 해석을 실시한 결과, 유주등에 관여하는 유전자로 발현의 차이를 볼 수 있을 가능성이 관찰되었다. 현재 정량적 PCR로 발현 동태에 대하고 검토를 더하고 있다.

 

 

 

2-3) CD109 트랜스제닉(transgenic) 마우스의 작성과 기능 해석
마우스 CD109 유전자를 엑틴 프로모터인 CAG 프로모터의 하류에 삽입해, 마우스 수정란에 도입해 CAG-mCD109 트랜스제닉(transgenic) 마우스를 만들었다. 18 계통의 유전자 도입이 확인된 마우스보다, 최종적으로 4 계통으로 마우스 피부에 있어서의 CD109 단백질이 고발현하고 있는 것을 확인했다. 한층 더 이 중의 2 계통에서는 전신의 장기로의 CD109 단백질의 발현이 확인되었다. CD109는 TGFβ리셉터의 관련 단백으로서도 알려진다. 발암 모델 마우스와 교배하는 것으로, 발암의 진전이 어떻게 수식되는지를 검증하는 것과 동시에 CD109에 대한 단일 클론 항체를 작성해 그 피중농도를 측정하는 것으로 발암의 예지에 유용하게 쓰는 것이 가능할지를 내년도 이후의 과제로서 검토하고 있다.

 

 

3.성과 발표

3-1) 원저 논문
#1 Murakami M, Ito H, Hagiwara K, Yoshida K, Sobue S, Ichihara M, Takagi A, Kojima T, Tanaka K, Tamiya-Koizumi K, Kyogashima M, Suzuki M, Banno Y, Nozawa Y, Murate T. ATRA inhibits ceramide kinase transcription in a human neuroblastoma cell line, SH-SY5Y cells: the role of COUP-TFI. J Neurochem 2010;112:511-520
#2 Itoh T, Fujita Y, Ito M, Masuda A, Ohno K, Ichihara M, Kojima T, Nozawa Y, Ito M. Molecular hydrogen suppresses FcepsilonRI-mediated signal transduction and prevents degranulation of mast cells. Biochem Biophys Res Commun. 2009;389:651-656
#3 Fu Y, Ito M, Fujita Y, Ito M, Ichihara M, Masuda A, Suzuki Y, Maesawa S, Kajita Y, Hirayama M, Ohsawa I, Ohta S, Ohno K. Molecular hydrogen is protective against 6-hydroxydopamine-induced nigrostriatal degeneration in a rat model of Parkinson's disease. Neurosci Lett. 2009;453:81-85


3-2)  총설, 저서
市原正智、祖父江沙矢加、竹環 
분자상수소의 임상응용을 위한 연구의 현상에 대해서

(分子水素の臨床 用に向けた究の現?について) 
中部大生命健康科究所紀要 Vol.5 37-44頁

 

 

 

※참고논문을 첨부합니다

 

 

 

 

출처 : http://suisosui.blog.me/220070705463

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