過 酸 化 反応 を起 す 基 質 と して の脂 質 組 成,
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(2) 1298. 青野. 要 ・山 本 道夫 ・飯 田 荘 介 ・内 海耕慥 ミ トコ ン ド リ ア 試 料 を10‑5MFe2+を. Ⅱ 2‑1. 実 験 方 法 KCl‑Tris塩. 材 料 と調 製 法. 2‑1‑1. 実 験 に 供 し た 動 物 は ドン リ ュ ウ 系 ラ. ッ ト雄(平. を 行 い,上. 心洗浄. 清 液 及 び 白 血 球 層 を 除 去 し た 後,. 10mM. さ ら に2回,同 に は,同. Tris‑塩. 酸 緩 衝 液,. 様 に 遠 心 洗 浄 し た.他. PH. 化. の実 験 の た め. ℃,. 10分 間 熱 処 理 し,酵. MFe3+,. 0.4mM. 肝 ホモゲネー ト. 7.4)で. 整 し,実. ン 酸緩. モ ゲ ネ ー トを調. 験 に 供 し た.. 2‑1‑4. び1.5mM. Ⅲ). 2×10‑7M. ADPを. 保 温 振 盪 し,経. 同 様TBA値. ラ ッ ト肝 の10%ホ. 肝 ミトコ ン ド リア及 び肝 ミク ロ ゾー. 整 し,遠. モ ゲ ネ ー トを 調. 心 分 面 法 に よ り各 分 画 を 調 製 し た.各. はTBA反. 分画. 応 に よ る 脂 質 過 酸 化 反 応 測 定 の た め, 0.15. M KCl‑10mM. Tris塩. 洗 浄 し,実. 酸 緩 衝 液(PH. 7.4)で3回. 験 条 件 に 応 じ て 処 理 し た 後,反. xanthine. を 求 め た.. ミ ク ロ ゾ ー ム のxanthine‑xanthine. (O〓 生 成 系)誘. oxidase. 導 過 酸 化 反応. xanthine,. 4×10‑7M. xanthine. TBA値. 0.5mM. oxidaseを. 含 む. 時 的 に反 応液 を採 取 して. を 求 め た.. Ⅳ). ミ ク ロ ゾ ー ム ま た は リ ボ ゾ ー ム のx線,. 60Co. 照 射 に よ る過 酸化 反 応 分 離 洗 浄 ミ ク ロ ゾ ー ム も し く は リボ ゾ ー ム にx線. 応測定 に. 供 し た.. 又 は60Co γ線 照 射 を 行 い,緩. 衝 液 中(37℃)で. 保温. 振 盪 し な が ら経 時 的 に 反 応 液 を 採 取 し, TBA値. 2‑1‑5. リポ ゾ ー ム. phatidyl. serineを. 解 し,試. ちphos. ク ロ ロ ホ ル ム ・メ タ ノ ー ル に 溶. 験 管 に 分 注 後 完 全 に 蒸 発 乾 固 し た.実. 際 し て 此 れ に 反 応 液 を 添 加 し, BrasonicでO.. 験 に C,. 10分 間 超 音波 処 理 し た も の を 用 い た. 2‑2. ン 酸 緩 衝 液(‑Mg2+,. で 保 温(15℃)し. た 後,遠. を56Onmの. 2‑2‑2. 心 分 離 し,上 清 液. 出 の測 定. 処 理 し,反. ウ ム 電 極(Electronic. CO.,. 39137‑. 脂 質 過 酸 化 反 応 は,次. 2‑2‑4. 3‑1. の5つ. の 系 に つ い て測 定 を. rad)照. x線 E及. 導 過 酸 化 反応. 結. 果. 照 射 に よ る赤血 球 の溶 血 促 進 と びSODの. 作用 照 射)赤. 血 球 及 びx線(5.000. 射 赤 血 球 に お け る 溶 血 度 の 相 違 を示 し た も. の で あ る.図 ミ ト コ ン ド リ ア のFe2+誘. よ っ た.. 放 射 線照 射. Fig. 1は 対 照(非. 行 っ た.. 吸 収 測. 蛋白量. Ⅲ. Vitamin. 脂質過酸化反応. の方 法 に準 じて行. 定17)に よ っ た.. 度 をカ リ. 測 定 し た.. 2‑2‑3. 応 はHunterら. た 共 役 二 重 結 合 の 形 成 は232nmの. 保 温 した後. 応 液 中 のK+濃 Instrument. 衝液 中. 間 保 温 振 盪 し,生 成 し た 過 酸 化 物 をTBA. 2‑2‑5. 赤 血 球 を 塩 化 コ リ ン 液 中(15℃)で. 3C型)で. 肝 ホ モ ゲ ネ ー トに60Co γ 線 照 射 を 行 い,緩 (37℃)で3時. 蛋 白 量 の 測 定 はLowry法20)に. 呼 吸 で 測 定 し た.. K+遊. Triton×100で. 反応. っ た.ま. 赤 血 球 をKrebs‑Ringerリ. 中 のHb量. 肝 ホ モ ゲ ネ ー トの60Co γ線 照 射 に よ る 過 酸 化. 上 記 のTBA反. 溶血反応. K+)中. Ｖ). 反 応 に よ り定 量 し た.. 実 験 か法. 2‑2‑1. を. 求 め た.. リ ポ ゾ ー ム は 次 の 如 き方 法 で 調 製 し た.即. Ｉ). 100. 時 的 に反 応 液 を採取 して上 記. 反 応 液 中 で 保 温 振 盪 し,経 糖 液 で ラ ッ ト肝 の10%ホ. 導. 含 む 反 応 液 中(37. 分 離 洗 浄 ミ ク ロ ゾ ー ム を 上 記 緩 衝 液,. ム 0.25M蔗. 生 成 系)誘. 素 活 性 を 失 活 さ せ た 後,ホ. xanthine,. oxidase,及 ℃)で. い た.. 衝 液(PH. (O〓. モ ゲ ナ イ ズ し た もの を実 験 に 供 し た.同 緩 衝 液, 10‑4. 様 に して生 食水 で遠 心 洗 浄 した赤 血 球 を用. 2‑1‑3. oxidase. 在下の. ミ トコ ン ド リ ア を 上 記 緩 衝 液 で 稀 釈 し た 後,. 7.4)で. テ フ ロ ン ホ モ ゲ ナ イ ザ ー を 用 い, 10mMリ. ADP存. 過 酸化 反 応. K+遊. 出 実 験 の た め に は 氷 冷 塩 化 コ リ ン 液(0.15M塩 コ リ ン,. 応 に よ り生 成 し た. ミ トコ ン ド リ ア のFe3+,. xanthine‑xanthine. 赤 血球. 新 鮮 な ヒ ト全 血 を 氷 冷 生 食 水 で 稀 釈 し,遠. 保 温 振 盪 し,経. TBA反. 脂 質 過 酸 化 物 の 定 量 を 行 っ た. Ⅱ). 均250g). 2‑1‑2. 酸 緩 衝 液 中(37℃)で. 時 的 に 反 応 液 を 採 取 し,. 含 む. か ら明 らか な 如 く15℃,. よ り非 照 射 の 対 照 赤 血 球 で は29%溶. 70時 間 保 温 に 血 が認 め られ.
(3) 放 射 線 障 害 に お け る ス ー パ ー オ キ サ イ ド生 成 系(O〓)と スーパーオキサ イ ド ・デ イ ス ム タ ー ゼ(SOD)及 び ビ タ ミンEの 関 与 に 対 す る考 察. Fig. 1. x線 照 射 に よ る赤血 球 の溶 血 とビ タ ミンE. 及 びSODの. 溶 血 阻止 作 用. Fig. 2 ,タ. x線. ミンE及. 1299. 照 射 に よ る赤 血 球 のK+遊 びSODの. 作 用.. 出促 進 とビ K* release 15℃, 48hr. Hemdysis 15℃,. x線. 照 射 後,赤. Ringerリ 15℃, nmの. 70hr. 血 球(2×107個/ml)をKerbs‑. ン 酸 緩 衝 液(‑Mg2+,. 70時 間 保 温 し,遠. K+,. PH. 7.4)中. 心 分 離 上 清 のHb量. で. を560. 吸 収 で 測 定. x線. 照 射 後,赤. 血 球(2×107個/ml)を0.15M. 塩 化 コ リ ン, 10mM. 10‑6MV. E共 存 下 で は対照 の約50%の られ る. 10ug/ml. SODに. 果 が認 め られ た.一 方X線. SODで. Tris‑塩. 48時 間 保 温 し,終. 酸 緩 衝 液(PH. 7.4). 末 濃 度0.1%のTriton. もわ ず か乍 ら溶 血 阻 止効. ×100で 処 理 し た と き の 反 応 液 中 のK+濃. 照 射 赤 血 球 で は著 明 な. リ ウ ム 電 極で 測 定.. 溶 血 促 進(非 照 射 対 照 の約70%増)が 血 はV. Eで 約54%,. 溶血 阻止がみ. 中 に15℃,. 度変 化 を カ. み られ,此 の溶. 約28%の 阻止 が認 め ら. れ た. 3‑2. x線 照 射 によ る赤 血 球 のK+遊. V. E及 びSODの 上 記(Fig.. 出促進 と. 作用. ら れ,此. のK+遊. 出 のV.. 1)の 如 き赤 血球 の溶 血 に先 立 つ膜 の. 微 小 変 化 を把 握 す る 目的 で 赤血 球 膜 のK+透. 過性 の. 変 化 を調 べ た結果, Fig. 2の 如 き結果 を得 た。 即 ち. 3‑3. Fe2+誘. 及 びSODの. 化 反 応 が 誘 導 さ れ る.此. の46%が. 細胞外. よ っ て 一 定 のlag. に遊 出す る.此 の 際V. E存 在 下 で はK+の 遊 出 は22. めV.. %に 抑 制 され るがSODで. 著 明 に 低 下 す る.即. は顕 著 な抑 制 効果 を認 め. 照 射 赤 血 球 で は溶 血 の 促進 と 鮮 赤 血 球 の77%遊. 即 ち対 照(非 照 射)赤 血球 に比 べ て約67%増)が. 出, み. E. Fig. 3に 示 す 如 く ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リ ア で は Fe2+に. 出 の 促 進(新. よ る抑 制 が. 導 脂 質 過 酸 化 反 応 に 対 す るV.. は 同新 鮮 赤 血 球 内 に含 ま れ るK+量. 平 行 してK+遊. びSODに. 作用. 対 照(非 照 射)赤 血 球 を15℃ 48時 間保 温 した あ とで. なか った.一 方x線. E及. 認 め ら れ た.. Eを. phaseを. 添 加 す る こ と に よ り,脂. す 如 く, 10‑4MV.. ち,. Eの. も って脂 質 過 酸. の と き反 応 液 中 に あ ら か じ. Fig. 3及. 質 過 酸化 反応 は びTable. 1に. 存 在 下 でFe2+に. さ れ る脂 質 過 酸 化 反 応 は 完 全 に 抑 制 さ れ, 10‑7MV. に よ っ て も約50%の. 示. よ っ て誘 導. 抑 制 ぎ認 め られ た.此. E. れ に対 し.
(4) 1300. 青野 Fig. 3. 要 ・山本道 夫 ・飯 田荘 介 ・内 海耕 慥. ミ トコ ン ド リ ア のFe2+誘. 及 びSODの. 作 用. TIME 反 応 液:. 0.1mMFe2+を. 塩 酸 緩 衝 液(PH. SODの. IN. 含 む0.15M. 存 在 で は 約25%の. 1.33mg蛋. 白/ml.反. 阻害 が認 め ら. れ た. O〓+Fe3+‑ADP誘. に 対 す るV. Fig. 4及. E及. 導 脂質 過 酸化 反応. びSODの. びTable. 作用. Ⅱ はO〓. E及. び. びSODの. ミ トコ ン ド リア 脂 質 過 作 用 を示 し た もの で あ. 等 の 結 果 か ら明 ら か な 如 くO〓 生 成 系,. 及 びADPを. Fe3+. 含 む完 全 系 で は脂 質 過 酸 化 反 応 の 著 し. い 充 進 が 観 察 さ れ る が,. V. E及. り著 明 に 抑 制 さ れ る.即. ち 完 全 系(O〓. 下 のFe3+‑ADP誘. よ っ て75%以. に お い て も23%の. びSODの. 導 に よ る もの)に. デ ィ ア ル デ ヒ ドの 生 成 は10‑4MV. SODに. 10mM. Tris‑. 応 温 度:. 37℃.. 3‑5. O〓 に よ る 脂 質 過 酸 化 反 応 とV.. 存在 によ 生成 系 存 在 お け る マ ロン. E及. 上 阻 止 さ れ, 10‑6MV.. 阻 害 が 認 め られ た.. び10ug/ml E存. 在下. E及. 生 体 内 に は(特 に 生 体 膜 を含 め て) SODの Eが. かな り. 存 在 す る.ミ ク ロ ゾ ー ム‑NADPH. 系21)やxanthine‑xanthine るO〓. び. 作用. 強 い 活 性 やV.. 生 成 系 とFe3+及. 在 下 に お け る ラ ッ ト肝. 酸 化 反 応 とV. る.此. KCl,. SODの. 3‑4. ADP存. MINUTES. 7.4).. ミ ト コ ン ド リ ア:. て10ug/ml. 導 脂 質 過 酸 化 反 応 と ビ タ ミ ンE. oxidase系22)で. もFe3+‑ADPの. 生 成 され. 様 な 電 子 変 容 体 が な けれ. ば 特 に 水 溶 液 中 で は 脂 質 との 反 応 は 起 り得 な い.事 実 細 胞 ホ モ ゲ ネ ー トや ゾ‑ム. ミ トコ ン ド リ ア 或 は ミ ク ロ. 分 画 もxanthine‑xanthine. oxidase系. で は 脂 質 過 酸 化 反 応 は 殆 ど誘 起 され な い.し トコ ン ド リ ア,或. は ミ ク ロ ゾ ー ム を よ く洗 浄 し,出. 来 る だ けSODやV. ‑ xanthine. のみ か し ミ. oxidase系. Eを 取 り除 く こ と に よ り, xanthine に よ るO〓 の み で 脂 質 過 酸 化 反. 応 の 誘 起 が 可 能 に な る. Fig.. 5はO〓. 生 成 系 存 在 下 に お け る ラッ ト肝.
(5) 1301. 放 射 線 障 害 に お け るス ーパ ー オ キ サ イ ド生 成 系(O〓)と ス ーパ ー オ キ サ イ ド ・デ ィス ム タ ー ゼ(SOD)及 び ビ タ ミ ンEの 関 与 に 対 す る考 察. Table. 1. Table. 1. SODの. 作用. ミ トコ ン ド リア のFe2+誘. 実 験 条 件 はFig.. Fig.. 4. 3と. ミ ト コ ン ド リ ア のFe3+,. 及 びSODの. 反 応 液:完 KCl,. び. 同 じ.. Xanthine‑Xanthine. Oxidase,. ADP誘. 導 脂 質 過 酸 化 反 応. と ビ タ ミ ンE. 作 用. TIME. 0.15M. 導 脂 質 過 酸 化 反 応 と ビ タ ミンE及. 全 系 は0.1mMFe3+, 10mM. Tris‑塩. 0.4mM. Xanthine,. 酸 緩 衝 液(PH. ロ ン ホ モ ゲ ナ ィ ザ ー で 分 散 し た も の,. 0 .76mg蛋. IN. MINUTES. 2×10‑7M. 7.4).ミ 白/ml.反. Xanthine. ト コ ン ド リ ア: 応 温 度:. 37℃.. Oxidase及 100℃,. び1.5M. ADPを. 10分 間 熱 処 理 した 後,テ. 含 む フ.
(6) 1302. Tabl. 青野. 要 ・山本 道 夫・ 飯 田 荘介 ・内海 耕 慥. Ⅱ. Table. 2. ミ ト コ ン ド リ ア のFe3+,. ADP誘. 導 脂 質 過 酸 化 反 応 と ビ タ ミ ンE及. 実 験 条 件 はFig.. Fig. 5. ミ ク ロ ゾ‑ム. 4と. のXanthine‑Xanthine. びSODの. Oxidase, 作用. 同 じ.. Oxidase誘. TIME. IN. ミ ク ロ ゾ ー ム に 反 応 液 中 に0.4mM. Xanthine及. 他 の 実 験 条 件 はFig.. Xanthine‑Xanthine. 導 脂 質 過 酸 化 反 応 とSODの. 作 用. HOURS. び2.0mg蛋. 白/mlを. 含 む.. 3に 準 じ る.. ミク ロ ゾ ー ム脂質 過 酸 化 反 応 の 増 進 と, SODに る その 阻 害効 果 を示 した もの で あ る.ま. よ. たFig. 6. は同様 な 条件 下 に お け る 脂 質 過 酸 化 反 応 の 亢進 と V. Eの 抑 制 作 用 を示 す.此 れ まで の 実 験結 果 と同様, V. Eは 著 明 に マ ロ ンデ ィア ル デ ヒ ドの生 成 を抑 制す. る こ と が 明 ら か で あ る.. 3‑6 及 びSODの. x線 照 射 に よ る 脂 質 過 酸 化 反 応 とV. E 作用. 此 れ 迄 の結 果 か ら生 体 膜 脂 質 過 酸 化 反 応 が ラ ジカ ル 反応 によ って誘 導 され る こ と,ま た そ れ等 がV. E.
(7) 1303. 放 射 線 障 害 に お け る ス ー パ ー オ キ サ イ ド生 成 系(O〓)と スー パ ー オ キ サ イ ド ・デ ィス ム タ ー ゼ(SOD)及 び ビ タ ミ ンEの 関 与 に対 す る 考 察 Fig. 6. ミ ク ロ ゾ‑ム. のxanthine‑xanthine. Oxidase誘. TIME. IN. 実 験 条 件 はFig.. やSODに. よ って か な り特 異 的 に 阻害 され る こ と が. 導 脂 質 過 酸 化 反 応 と ビ タ ミンEの. 作 用. MINUTES. 5と. 同 じ.. 二 重 結 合 の 形 成 が認 め られ る.し か もSODの. 添加. 明 らか で あ る.し か も生 体 内 で の脂 質 過 酸 化 反応 が. に よ り,そ の形 成 が阻 止 され,此 の脂 肪 酸 酸 化 がO〓. V. E欠 之 ラ ッ トで よ く認 め られ る こ と劉か ら,自 然. に よ る こ とを示 唆 す る.. 環境 の 中 で此 れ等 過 酸 化 反応 が誘 導 され,そ れ らの 多 くはSOD,グ. ル タチ オ ンパ ー オ キ シ ダー ゼ,カ. Fig. 8は ミク ロゾ ー ム にx線. 照 射 す るこ とに よ り,. わず か に脂 質 過 酸 化 反応 が促 進 され る こ とを示 す.. タ ラーゼ, V. E等 に よ っ て阻 害 され て い るこ とが予. またFig.. 想 され る,一 方 自然 界 にお い て もそ うで あ るが,放. 共 存下 で 著 し く抑 制 され るがSODで. 射線 治 療 に際 して放 射 線 照 射 に よっ て起 る種 々 の生. 効 果 は み られ て い な い.. 物作 用 がO〓 形 成 に伴 う生 体 内 の反 応 の結 果 であろ う とい う可 能性 も問題 とな って く る.此 の 放 射 線 に よ るO〓 形 成 はSODを. あ らか じめ照 射 動 物 に投与. して置 くこ とに よ っ て阻 止 され,そ の 際SODに. よ. 3‑7. 9に 示 す 如 く,此 等 脂 質 過 酸 化 反応 はV. E は 此 の よ うな. 60Co γ線照 射 に よ り肝 ホ モゲ ネ ー トの 脂. 質 過 酸 化 反応 とV. E及 びSODの. 作 用.. Fig. 10に 示 す 如 く60Co γ線 照 射 に よ り肝 ホ モ ゲ ネ ー トの 脂 質過 酸 化反 応 は著 明 に促 進 され る. V. E存. るか な りの 放射 線 障害 阻 止 効 果 が 認 め られ る こ と も. 在 下 で は此 の よ うな脂 質 過 酸 化 反 応 の 促 進 は 完全 に. 明 らか で あ る. 15,16, 24)した が って 此 の 放 射 線 照 射 に. 抑 制 され るが, 10〜100ug/ml. よ る脂 質 過 酸 化 反応 がO〓 に よ るか否 かが問 題にな っ. 抑 制 作 用 は殆 ど認 め られ て い な い.. て く るで あ ろ う.. Ⅳ. Fig. 7に 示 す 如 くphosphatidyl. serineの. は此の様 な. 察. よ う. に そ の エ ス テ ル 結 合 に 大 量 の 不 飽 和 脂 肪 酸 を もつ も の の リ ボ ゾ ー ム で は,確. 考. SODに. か に 放 射 線 照 射 に よ り共 役. Fe2+で 誘 導 され る ミ トコ ン ド リアの 脂 質 過 酸 化 反 応 に つ い て は, Fe2+とFe3+の. 比 並 び に そ れ らの濃.
(8) 1304 Fig. 7. 青野. 要 ・山本 道 夫 ・飯 田荘 介・ 内海 耕 慥. x線 照 射 に よ る リボ ゾ ー ムの 脂 質過 酸 化 反 応 とSODの. TIME. Fig. 8. x線. 反 応 液:. IRRADIATION(Hr). 照 射 に よ る ミク ロゾ ー ム の脂 質過 酸化 反 応. 0.15. MKCl,. ミ ク ロ ゾ ー ム: 2.0mg蛋 反 応 温 度:. AFTER. 作用. 37℃.. 10mM 白/ml.. Tris‑塩. TIME. IN. 酸 緩 衝 液(PH. 7.4). MINUTES.
(9) 1305. 放 射 線 障 害 に お け る ス ー パ ー オ キ サ イ ド生 成 系(O〓)と ス ーパ ーオ キ サ イ ド ・デ ィス ム タ ー ゼ(SOD)及 び ビ タ ミ ンEの 関 与 に対 す る 考察 Fig. 9. x線. 照 射 に よ る ミク ロ ゾ ー ム の 脂 質 過 酸 化. 反 応 と ビ タ ミ ンE及. x線. 照 射 後,. KCl‑緩. 他 の 実 験 条 件 はFig.. びSODの. 衝 液 中 で37℃,. Fig. 10. 60Co‑γ 線 照 射 に よ る肝 ホ モ ゲ ネ ー トの 脂 質. 質 過 酸 化 反 応 と ビ タ ミ ンE及. 作 用.. びSODの. 作 用.. 2時 間 保 温.. NON. 8と 同 じ.. Fig. 11. 100K. rad. 度 に 依存 して一連 の反 応 が誘 導 され る こと が即 に明 らか に され て い る. 0.15 MKCl‑10mM. Tris塩. 緩 衝 液 中 に 懸濁 した ミトコ ン ドリア にFe2+を る と,一 定 のlag. phaseの. 酸. 添加す. 後 に急 激 な酸 素 消 費 が お. こ り,こ れ と平 行 して マ ロン デ ィアル デ ヒ ドが形 成 され,そ の 後 に ミ トコ ン ド リアの膨 潤 が観 察 され る25) .同様 な現 象 は グ ル タ チ オ ン26),シ ステ ィン,ア ス コ ル ビン酸 等 で も誘 起 され るが,こ れ ら一 連 の 反 応 に つ い て は次 の 如 き機 構 が考 え られ て い る.28〜30) 即 ちFe2+,ア. ス コル ビン酸 な どの電 子 が ミ トコ ン ド. リア の電 子 伝達 系 で形 成 され るH2O2と イ ドロキ シ ラ ジ カル(OH・)を. 反 応 して ハ. 作 り,これ が不 飽 和. 脂 肪酸 と反 応 して 脂 肪 酸 ラ ジ カ ルが 形 成 され,そ の 自動酸 化 が連 鎖 反 応 的 に進 行 し,過 酸 化 脂質 が蓄 積 され る.こ う して 生 じた過 酸 化 脂 質 が膜 透 過 性 に変 化 をお こす結 果 ミ トコ ン ド リア の膨 化 が起 る もの と 思 われ る.x線. 照 射 に よ る赤 血球 の溶 血 につ いて は,. 溶 血 に先 だ っ てK+の 強 く, SODで Fig. 11 ー マ. 放 射線 に よ る溶 血 反 応 の 機構 に関 す る シ ェ. 漏 出 が み られ,此 れ がV. Eで. 弱 く抑制 され るとい う結 果 か ら, x線. 照 射 に よ る赤 血 球 の溶 血 が 細 胞 膜 の 脂質 過 酸 化 反 応 の機 構 に依存 す る こ とを示 唆 す る.各 種 の材 料 を 用.
(10) 1306. 青野. 要 ・山 本 道夫 ・飯 田荘 介 ・内 海 耕 慥. い た脂 質 過 酸 化 反応 に み られ るV. Eの 強 い 阻 害 作. Fig. 11は 放 射 線照 射 に よ る赤 血球 の 溶血 の機 構 を得. 用 は,次 の よ うな 反応 に よ って 脂 肪 酸 ラジカル(ROO). られ た実験 結 果 に基 づ いて 表 わ した シ ェー マ で あ る.. の生 成 が 抑 制 され るた め と考 え られ る.. 此 れ はx線. もO〓 も赤 血 球 か らK+の. 流 出や,溶 血. ROO+AH2→ROOH+AH…………. ①. 現 象 を誘 導 す る こ とを示 し, O〓に よ るモ デ ル実 験. 2AH→AH2+A………. ②. か らは,そ れ が膜 の脂 質 過 酸 化 反応 に よ っ てお こ る. ③. こ とが 明 らか に され てい る.此 れ に よ っ て短 絡 的 で. ROO+AH→ROOH+A… こ こで はAH2は. … 例 えばV. Eな. どの抗 酸 化 物 質 を. はあ るが,x線. によ る場 合 もO〓の場 合 と同 じprocess. 示 す.一 方 ミ トコ ン ド リア内 膜 で のO〓 発 生 も明 ら. に よ って此 れ等 の 現 象 が お きて くる ので は ない か と. か に され て お り,32)そこで の 脂質 過 酸 化 反 応 に対 して. 言 う こ とが示 唆 され る もの と考 え られ る.. はSODの. 阻害 作用 が認 め られ て い る.33) Ｖ. わ れ わ れ の実 験 に お いて もFig. 4及 びFig. 5に 示 す 如 く, SODの. 作 用 につ いて はO〓 依 存 性 の過. 酸 化 反応 に お い て は勿 論 の こ と,他 の場 合 に も弱 い. 結. 論. 放 射 線 照 射 に よ る赤 血球 の溶 血 反 応 の 機 構 に関 し, 膜 脂質 過 酸 化 反 応 の 誘 因 な らび に,そ の 阻害 実 験 を. 乍 らそ の 阻害 作 用 は認 め られ る. Fig. 3に 示 す如 く. 行 い 次 の如 き結 果 が 得 られ た.. SODの. (1) x線 照 射 に よ り赤 血球 の溶 血 が 促 進 され る が,. 阻 害 効果 がO〓 生 成 存 系 在 下 の 結 果(Fig. 4). にみ られ る程 強 くな いの は,ミ. トコ ン ド リアのFe2+. 誘 導 脂質 過 酸 化 反 応 の か な りの部 分 が先 に述 べ た機 構 に 依存 して い る こ と を示 す もの で あろ う. O〓 とFe2+‑ADP誘. 溶血 に先 だ っ てK+の 遊 出 促進 が お こ る.此 等 の 反 応 に対 してV. Eは 著 明 な抑 制効 果 を示 し, SODに 明 らか に抑 制 作 用 が み られ る.. 導 脂 質 過 酸 化 反応 につ いて. (2). ミトコ ン ド リアのFe2+誘. 導 及 びFe3+‑O〓. Mc Cayら34)は 次 の よ うな一 連 の 反応 を提 案 して い る.. 成系‑ADP誘. O〓+H202→OH+OH‑+1O2…. O〓 生 成 系 誘導 脂 質 過 酸 化 反 応 は い づ れ もV. E及. … ④. Fe3+‑ADP存 量 のOHが. び. ⑥. (3) 肝 ホモ ゲ ネー ト,ミ ク ロゾ ー ム,リ ボ ゾ ー ムの. 反応35)は非常 に小 さ く,. 脂質 過 酸 化 反 応 は い ず れ も放 射 線 照 射 に よ り促 進 さ. 在 下 で は⑤ 及 び ⑥ の 反 応 に よ って大 形 成 され,そ れ に よ って 脂 質 過 酸 化 が. 起 き る こ とを示 して い る.こ れ は此 の よ うな 条件 下 の 脂質 過 酸 化 反 応 がSOD又. 生. ク ロゾ ー ムの. ⑤. O〓+Fe3+‑ADP→O2+Fe2+‑ADP……. Weissの. 導 質 質 過 酸 化 反 応,ミ. SODに. Fe2+‑ADP+H2O2→Fe3+‑ADP+OH+OH‑… 彼 等 は④ のHaber. も. はV. Eに よ って 同様 に. よ り抑 制 され る.. れ るがV. Eは 此 等 に 対 して 著 明 な抑 制 効 果 を示 し, またSODも. 特 に リボ ゾ ー ムの 過 酸 化 反 応 に 対 して. は有 効 な阻 止 作 用 を示 す. 此 等 の結 果 は,放 射 線照 射 に よ るO〓 生 成,及. び. 阻 止 され る事 実 か ら,恐 ら く間違 い な いで あろ う.. 此 れ か ら生 成 され るOH〓 によ って 脂 過 質 酸 化 反 応. 即 ち,我 々 の事 験 結 果 か ら,此 の反 応 がO〓 に依 存. が起 こ り,細 胞 膜 の 劣 化 を もた らす 結 果,イ オ ン透. して起 こ るこ とは勿 論 の こ と, V. EがOHに. 過 性 の変 化,更. よ る. 脂 質過 酸 化反 応 に対 して も ラジ カ ル ・ス カベ ンジ セ ー と して作 用 して い る こ とを示 す もの と考 え られ る. O〓生 成 系 の み によ る脂質 過 酸 化 反 応 につ い て は, 此 の系 で はO〓 の形 成 は 勿 論,一 部H2O2の あ る.従 って④ の 反 応 によ り再 びOHや1O2の 成 が あ り,此 の 場 合 もOHが. 形成 が 形. 脂 質 過 酸 化 反 応 の主. 役 で あ る こ とが示 唆 され る.. 事 実此 の 場 合 もSODやV. の 阻害 が 認 め られ る.(Fig.. Eに よ る脂質 過 酸 化 反 応 5,. 6). に は溶 血 が お こ る こ と を示 唆 して い. る もの と考 え る. 本 研 究 に対 して 御 助 力 を 賜 わ っ た(岡 山 県環 境衛 生 セ ン ター)井 上 豊 治 技官 に厚 く御 礼 申 し上 げ ます..
(11) 放 射 線 障 害 に お け る ス ー パ ー オ キ サ イ ド生 成 系(O〓)と ス ーパ ー オキ サ イ ド ・デ ィ ス ム タ ー ゼ(SOD)及 び ビ タ ミ ンEの 関 与 に 対 す る考 察. 文 1) Packer,. L., Deamer,. 3) Hunter,. 献. D.W. and Health, R. L.:. 2) Roubl, W. T. and Tappel, F. E., Gebicki,. A. L.:. Adv. Gerontol.. Biochim. Biophys.. J. M., Hoffsten,. 1307. Res.,. 2: 77, 1967.. Acta, 136: 402, 1967.. P. E., Weinstein,. J. and Scott, A.: J. Biol. Chem.,. 238: 828, 1963. 4) Mangel, C. E. and Kann, E. E., Jr.:. J.. Clin. Invest.,. 45: 1150, 1966.. 5) Utsumi, K., Yamamoto, G., Tanabe, M. and Yamamoto, M.: Nippon Acta Radiol., 25: 345, 1966. 6) Wills, D.E.: Int. J. Radiol. Biol., 17: 217, 1967. 7). Strehler,. B. L., Mark, D. D., Mildvan, A. S. and Gee, M.V.: J. Gerontol.,. 8) Walman, M.: Acta Histochemi.. Suppl.,. 14: 430, 1959.. 2: 141, 1961.. 9) Pacher, L.:"Experiments in Cell Physiology", Academic Press, New York, 1969. 10) Ting,T. P. and Zirkle, R.: J. Cell Comp. Physiol., 16: 189, 1940. 11). 湊. 敏 夫:日. 12) Kellogg,. 医 放 誌,. E. W.,. 13) Draganic,. 16:. 34,. 1955.. I I I and Fridovich,. I. G. and Draganic,. I.: J. Biol. Chem., 252: 6721, 1977.. Z. D.:"The. Radiation. Chemistry. of Water",. Academic. Press,. New York, 1971. 14) Klug, D., Fridovich,. I. and Rabani,. J.: J. Am. Chem. Soc., 95: 2786, 1973.. 15) Petkau, K., Killy. K., Chelack, W. S., Pleskach, Biophys. Res, Commun., 67: 1167, 1975.. S. D., Barefoot,. 16) Petkau, A., Kelly, K., Chelack, : 452, 1976.. W. S. and Barefoot,. 17) Petkau,. Biochim. Biophys.. A. and Chelack,. W. S.:. C. and Meeker,. C.: Biochem.. Biophys.. B. E.: Biochem.. Res. Commun., 70. Acta, 433: 455, 1976.. 18) Utsumi, K.: Acts. Med. Okayama, 17: 259, 1963. 19) Palade,. G. E. and Siekevits,. P.:. J. Biophys.. Biochem.. Cytol.,. 2: 671, 1956.. 20) Lowry, O. H., Rosebrough, O.H., Farr, N.J. and Randell, R. J.: J.Biol. Chem., 193: 265, 1951. 21) Aust, S. D., Roerig, D. L. and Pederson, T. C.: Biochem. Biophys. Res. Commun. 47: 1133, 1972. 22) Fridovich, 23). I.: Adv. Enzymol.,. 安 田 正 秀,藤. 24) Petkau, Res.. 田. 41: 35, 1974. Ann. Rev. Biochem.,. 真:医. 学 の あ ゆ み, 93:. A., Chelack,. W. S., Pleskach,. 98,. S. D., Meeker,. 26) Lehninger,. A. L. and Schneider,. M.:. 27) Hunter, F. E., Jr.:"Biological York, 1961. 28) Bernheim,. F., Bernhemi,. 29) Ingraham,. L. L.:"Biochemical. 31) Slater,. B. E. and Bray, C. M.: Biochem.. 33) Zimmermann,. Radical. Galeotli,. Structure. F.:. L., Weser,. 34) Fong, K., Mc Cay, P. B., Poyer,. Acta, 105: 368, 1965. Cytol.,. I I,. 2:. in Tissue. P 53, Acadedic. 355,. J.: Proc.. New. 1967.. Injury",. Pion Ltd., London, 1972.. U., Hartmann,. H.J.:. FEBS. B. B. and Mistra,. Biophys.. Acta, 403: 292, 1975.. Lett, 29: 117, 1973. H.: J. Biol. Chem., 248: 7792,. 1973. F. and Weiss,. Press,. New York, 1962.. T. and Azzi, A.: Biochim.. J. L., Keele,. 5: 109, 1959.. K. M.: J. Biol. Chem., 174: 257, 1948. Academic Ress,. J. Gerontol.,. Mechanism. Biochem.. and Function". Mechanism",. T., Terranova,. R., Fohe,. Biochim. Biophys.. J. Biophys.. M. L. and Wilber,. A. A. and Bernheim, T. F.:"Free. 32) Dionisi, O.,. 35) Haber,. Biophys.. Commun., 65: 886, 1975.. 25) Utsumi, K., Yamamoto, G. and Inada, K:. 30) Barber,. 44: 147, 1975.. 1975.. Roy. Soc. London, A. 147: 332, 1934..
(12) 1308. 青野. 要 ・山本 道 夫 ・飯 田 荘介 ・内海 耕 慥. Participation superoxide. of. dismutase. superoxide and. generating. vitamin. E. in. system,. the. radiation. hazards. by Kaname. AONO*,.. Michio and. Department and. of. Central. Department. In. relation. cytes. in. V. E and (1). of. to. vitro,. the. SOD. were. investigated.. K+-release. accelerated. from and. which of. hemolysis. was lipid. obtained was. K+-release. IIDA**,. were. Radiation. Medicine**,. University. induced. Medical. in radiated. peroxidation. and. School. human. protective. erythro effects. of. as follows:. accelerated. were. of. Okayama. membrane. Results. erythrocytes. hemolysis. Department. Institute***,. by. inducements. Sosuke. UTSUMI***. Radiology*,. Cancer. mechanism. several. Kozo. Clinical. Central. YAMAMOTO**,. by. protected. radiation. prior. remarkably. by. to V. E. hemolysis. and. These. evidently. by. SOD. (2). Mitochondrial. peroxidation, protected. by. (3) nate,. These. Fe2+. Radiation. of. and. which then. Fe3+-O•¬. generating. system -induced. system -ADP lipid. induced. peroxidation. lipid. were. also. or. 60Co ƒÁ-ray Some. of. accelerated these. lipid. accelerated. lipid. generation. by. peroxidation. of. peroxidations. liver. homoge. were. protected. of. membrane. SOD.. suggest. peroxidation,. permeability. X-ray liposome.. V.•@ E and. results. and generating. SOD.. and. by. induced. microsomal O•¬. V. E and. microsome. effectively. lipid. and. that O•¬. and/or. leads. deterioration. hemolysis.. OH.. of. membrane. radiation resulting. induces in. the. change. of. ion.
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