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ラットハロタン肝障害モデルに対する亜鉛の肝障害発生予防作用の可能性

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ラ ッ トハ ロ タ ン肝 障 害 モ デ ル に対 す る

亜 鉛 の肝 障 害 発 生 予 防作 用 の 可 能 性

岡 山大 学 医 学 部 麻 酔 ・蘇 生 学 教 室(指 導:平 川 方 久 教 授) 小 山 祐 介 (平成7年3月27日 受 稿) Key words:ハ ロ タ ン,肝 障 害,亜 鉛,チ トク ロ ー ムP450 緒 言 ハ ロ タ ン は, 1956年 に 臨 床 応 用 され て 以 来1), 優 れ た揮 発 性 全 身 麻 酔 薬 と して 世 界 中 で 広 く使 用 され て き た.と こ ろ が,臨 床 使 用 ま も な く, ハ ロ タ ン 麻 酔 後 に 発 生 す る肝 障 害 の 報 告 が み ら れ る よ うに な っ た2)3).こ の 肝 障 害 は ハ ロ タ ン 肝 炎 と名 付 け られ,そ の 発 生 機 序 を解 明 す る研 究 が 続 け られ て い る.肝 障 害 の 発 生 す る 原 因 と し て,ハ ロ タ ン 自 身 に よ る 直 接 的 な 肝毒 性,体 内 でハ ロ タ ン が 代 謝 さ れ る こ とに よ り生 じ る代 謝 産 物 に よ る 肝 毒 性4),ハ ロ タ ン も し くは 代 謝 産 物 に よ る過 敏 性 反 応5)6),ま た はハ ロ タ ン に よ る 肝 血 流 量 の 減 少7)8)などが 考 え られ て い る が,そ の 発 生 機 序 は 未 だ 明 ら か に され て い な い. 動 物 実 験 で は,ラ ッ トに フ ェ ノ バ ル ビ ター ル を 前 投 与 した 後 絶 食 させ,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を投 与 す る と,広 範 な 肝 壊 死 が み られ る こ とが 明 らか と な り9)10)11),ハロ タ ン肝 障 害 の 実 験 モ デ ル と して 用 い ら れ て い る.ま た,こ の モ デ ル に お い て,ハ ロ タ ンの 代 謝 に 関 与 す る 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 膜 に 存 在 す るヘ ム 酵 素 で あ る チ ト ク ロー ム P450(以 下P450と 略)の 含 量12)13)14)およ び そ の 酵 素 活 性13)14)が低 下 す る こ とが 明 らか に な って お り,ハ ロ タ ン 肝 障 害 にP450が 重 要 な 役 割 を果 た して い る と考 え られ て い る. 亜 鉛 は,生 体 に と っ て 必 須 微 量 元 素 の1つ で あ り,成 長,発 達,創 傷 治癒 等 に 関 与 し15),ま た, 生 体 膜 お よ び 膜 に 存 在 す る 酵 素 の 活 性 に 影 響 を 与 え る16)17)18).さら に,亜 鉛 は ヘ ム 代 謝 調 節 作 用 も有 す る こ とが 知 られ て い る19)20).これ らの 亜 鉛 の 生 理 作 用 を考 慮 して,ラ ッ トの ハ ロ タ ン 肝 障 害 モ デ ル に 対 して,低 酸 素 下 ハ ロ タ ン 吸 入 前 に 亜 鉛 を投 与 した と こ ろ,肝 障 害 が 軽 減 さ れ る こ とが 報 告 さ れ て い る21). 本 研 究 で は,ま ず ラ ッ トハ ロ タ ン肝 障 害 モ デ ル を用 い て,亜 鉛 が,低 酸 素 下 ハ ロ タ ン肝 障 害 を軽 減 す る 作 用 を有 す る こ と を確 か め た.そ し て,亜 鉛 の ハ ロ タ ン 肝 障 害 発 生 予 防 作 用 の 機 序 を明 らか に す る た め に,ハ ロ タ ン 肝 障 害 モ デ ル 作 成 の 各 段 階 に お い て,亜 鉛 が 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム P450量 お よ び そ の 酵 素 活 性 に 及 ぼ す 影 響 を検 討 し た. 材 料 と 方 法 1. 実 験 動 物 とそ の 処 置 実 験 に は, Wistar系 雄 性 ラ ッ ト7週 齢(体 重 180∼220g)を 用 い た.ラ ッ ト(日 本 ク レ ア 社 よ り購 入)は,飼 料(オ リエ ン タ ル 酵 母 社 製 固 形 飼 料)を 自 由 に 与 え,処 置 の 各 段 階 に 応 じ て 以 下 の 如 く群 分 け を 行 い,各 群6匹 ず つ を 使 用 し た. Ⅰ群:水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 無 処 置 群 Ⅱ群: 0.1%フ ェ ノバ ル ビ ター ル 入 り水 道 水 を 5日 間 飲 ませ た 群 Ⅲ 群:0.1%フ ェ ノバ ル ビ ター ル 入 り水 道 水 を 6日 間 飲 ま せ,う ち 最 後 の24時 間 を絶 食 した 群 Ⅳ 群: Ⅲ 群 の 処 置 後, 14%酸 素 下 で1%ハ ロ タ ン を2時 間 吸 入 投 与 し た群 Ⅴ群: Ⅳ 群 の 処 置 後, 24時 間 経 過 し た群 Ⅲ 群, Ⅳ 群, Ⅴ群 の 各 群 に つ い て は, 24時 間 205

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絶 食 の 直 前 に 生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 投 与 し た 群 (S群)お よ び,亜 鉛10mg/kgを 生 理 食 塩 水1ml 中 に 溶 解 し て 筋 注 投 与 し た群(Z群)の2群 を そ れ ぞ れ 設 け, ⅢS群, ⅢZ群, ⅣS群, ⅣZ 群, ⅤS群, ⅤZ群 と し た. 図1に 示 す よ うに,各 群 の ラ ッ トは,そ れ ぞ れ の 処 置 終 了 直 後 に ケ タ ミ ン麻 酔(100mg/kg筋 注)下 に 開 腹 し た.腹 部 大 動 脈 よ り採 血 後,氷 冷 ヘ パ リ ン加 生 理 食 塩 水50mlに て 肝 臓 を 潅 流, 摘 出 し犠 死 せ しめ た. Ⅰ群, Ⅱ群, Ⅲ 群, Ⅳ 群 の 各 群 につ い て は,血 清alanine aminotransfer ase(以 下ALTと 略)値,肝 亜 鉛 濃 度 な ら び に 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度,肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450 量 お よ び 肝 ミ ク ロ ゾー ムP450の ア ミノ ピ リ ン脱 メ チ ル 化(以 下ADと 略)活 性 な ら び に ア ニ リ ン水 酸 化(以 下AHと 略)活 性 の 測 定 を行 っ た. ま た,ハ ロ タ ン投 与24時 間 後(Ⅴ 群)の ラ ッ ト に つ い て は,血 清ALT値 の 測 定 お よ び,摘 出 肝 の 右 側 二 葉 を組 織 標 本 に 供 し肝 障 害 の程 度 を 光 顕 的 に 評 価 し た. 図1  実 験 方 法 図 中の Ⅰ∼ ⅤZ群 は,以 下 の 処 置群 を示 す. Ⅰ 群:水 道 水 を5日 間 飲 ませ た無 処 置群 Ⅱ 群:フ ェ ノバ ル ビ ター ル 入 り水道 水 を5 日間 飲 ませ た群 ⅢS群:フ ェ ノバ ル ビ ター ル 入 り水道 水 を5 日間 飲 ませ た後,生 理 食塩 水1mlを 筋注 し, 24時 間 絶 食 した群 ⅢZ群:フ ェ ノバ ル ビ ター ル入 り水道 水 を5 日間 飲 ませ た後,亜 鉛 を含 む 生理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 した 群 ⅣS群: ⅢS群 の処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロタ ン を投 与 した群 ⅣZ群: ⅢZ群 の処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を投 与 した群 ⅤS群: ⅣS群 の処 置 後, 24時 間経 過 した群 ⅤZ群: ⅣZ群 の処 置 後, 24時 間経 過 した群 2. 酸 素 お よ び ハ ロ タ ン の 投 与9)10) Ⅳ 群 お よ び Ⅴ群 の ラ ッ トに 対 す る酸 素 お よ び ハ ロ タ ン の 投 与 は 以 下 の 方 法 で 行 っ た.空 気: 窒 素=2:1の 混 合 で 得 た 酸 素 濃 度14%の ガ ス に,ハ ロ タ ン気 化 器(Cyprane社 製FLUOTEC MARK3)を 使 用 し て1%ハ ロ タ ン を 添 加 し, 6l容(20×30×10cm)の プ ラ ス チ ッ ク ケ ー ス 内 に 流 量9l分 で 吹 送 し た.こ の 混 合 ガ ス を, ケー ス 内 に 入 れ た ラ ッ トに 自発 呼 吸 下 に2時 間 吸 入 投 与 した. 3. 測 定 試 料 の 調 製 1) 血 清 の 調 製 採 血 した 血 液 を60分 間 静 置 し,その 後3000rpm で10分 間,室 温 下 で 遠 心 分 離 し,そ の 上 清 を 採 取 した. 2) 肝 亜 鉛 濃 度 測 定 用 試 料 の 調 製 摘 出 した 肝 臓 の 一 部 を採 取 し, 120℃, 3時 間 乾 燥 させ た 後,乾 燥 重 量 を測 定 した.こ の 乾 燥 し た 試 料 に 濃硝 酸3mlを 加 え,加 熱 湿 式 分 解 を 1時 間 行 い,そ の 後, 0.05N塩 酸 で10mlに 定 容 し,濾 紙(ア ドバ ン テ ッ ク東 洋 製 定 性 濾 紙N0. 2) を用 い て 濾 過 し た.さ ら に こ の 濾 液 を0.05N塩 酸 で10倍 希 釈 し,肝 亜 鉛 濃 度 測 定 用 試 料 と し た. 3)肝 ミ ク ロ ゾー ム 画 分 の 調 製 摘 出 した 肝 に2倍 容 の10mM Tris-HCl緩 衝 液(pH 7.4)を 加 え てPotter-Elverjemのhomo genizerに て 肝 ホ モ ジ ネ ー トを調 製 した.得 られ た肝 ホ モ ジ ネ ー トを12,000×gで40分 間, 4℃ 下 に 遠 心 分 離 し,そ の 上 清 を105,000×gで60分 間, 4℃ 下 に 遠 心 分 離 を行 っ た.得 られ た 沈 渣 は, 1.15% KCl溶 液15mlに て ホ モ ジ ネ ー トを調 製 し,亜 鉛 測 定 に 供 す るべ く1mlを 分 取 した 後, さ らに105,000×gで60分 間, 4℃ 下 に 遠 心 分 離 し,得 ら れ た 沈 渣 をpH 7.4の 保 存 液(1M EDTA, 1Mジ チ オ ス レ イ トー ル, 30%グ リセ ロー ル を 含 む0 .1Mリ ン酸 カ リウ ム 緩 衝 液)に 懸 濁 して-70℃ で 保 存 し, P450の 含 量 お よ び, AD 活 性 な らび にAH活 性 の 測 定 に 供 し た. 得 ら れ た ミ ク ロ ゾ ー ム 画 分1mlに そ れ ぞ れ 濃 硝 酸2mlを 加 え,加 熱 湿 式 分 解 を1時 間 行 い, 0.05N塩 酸 で5mlに 定 容 後 濾 過 し,肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 測 定 用 試 料 と した.ま た,ミ ク ロ ゾー ム 画分 の 蛋 白 濃 度 は, Biuret法22)に よ り測

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定 し た. 4. 血 清ALT値 の 測 定 血 清ALT値 の 測 定 は,自 動 臨 床 化 学 分 析 装 置(デ ュ ポ ン社 製ACA-SX型)を 使 用 し,必 要 に 応 じて 血 清 を 蒸 留 水 で希 釈 して 測 定 し た. 5. 亜 鉛 の 定 量 肝 組 織 お よ び 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 画 分 の 亜 鉛 定 量 は,原 子 吸 光 光 度 計(島 津 製 作 所 製AA-640-12) を使 用 して,原 子 吸 光 法 に よ り測 定 した.な お, 亜 鉛 標 準 液 と して は,原 子 吸 光 分 析 用 亜 鉛 標 準 液(和 光 純 薬 製)を0.05N塩 酸 で希 釈 し た も の を使 用 した.亜 鉛 濃 度 は,肝 組 織 につ いて は μg/g 乾 燥 重 量,肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 画 分 に つ い て は μg/100mg蛋 白 で そ れ ぞ れ 表 し た. 6. 肝 ミ ク ロ ゾー ムP450量 お よびP450のAD, AH活 性 の 測 定 1) 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 の 測 定 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 中 のP450量 は, Omura and Satoの 方 法23)に従 い,分 光 光 度 計(日 本 分 光 製 Ubest-55型)を 用 い て 差 ス ペ ク トル を測 定 し, ミ クロ ゾ ー ム 蛋 白1mgあ た りの 比 含 量 と し て 算 出 した. 2) AD活 性 の 測 定 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム のAD活 性 は, Nashの 方 法24) に 従 い,反 応 生 成 物 のformaldehydeを,分 光 光 度 計(日 本 分 光 製Ubest-55型)を 用 い て, 412 nmに お け る 吸 光 度 を測 定 してAD活 性 を 算 出 し,こ の 値 をP450 1nmoleあ た りの 比 活 性 と し て 算 出 した. 3) AH活 性 の 測 定 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム のAH活 性 は, Imaiの 方 法25) に 従 い,反 応 生 成 物 のp-aminophenolを,分 光 光 度 計(日 本 分 光 製Ubest-55型)を 用 い て, 630 nmに お け る吸 光 度 を 測 定 し てAH活 性 を算 出 し,こ の 値 をP450 1nmoleあ た りの 比 活 性 と し て 算 出 した. 7. 組 織 標 本 作 製 お よ び 形 態 変 化 の 解 析 VS群 な ら び にVZ群 で の 肝 組 織 標 本 は,肝 の 右 側 二 葉 を 結 紮 切 離 し, 10%中 性 緩 衝 ホ ル マ リン 浸 漬 固 定 を行 っ た.固 定 され た 肝 組 織 標 本 は,十 分 な水 洗 の 後,ア ル コー ル 系 列 に よ る 脱 水,パ ラ フ ィ ン 包 埋 し, 5μmの 厚 さ に 薄 切 した. そ の 後 常 法 に 従 い ヘ マ トキ シ リ ン ・エ オ ジ ン 染 色 を行 い,光 学 顕 微 鏡 に よ り検 鏡 した. 組 織 学 的 な 形 態 の 変 化 は, Jeeら10)の ス コア リ ン グに 従 い 評 価 し た.す な わ ち, 200倍 の 拡 大 率 下 の 視 野 を 各 群6視 野 ず つ 無 作 為 に 選 び,各 視 野 に お い て, 0:正 常 1: 25%未 満 の 面 積 領 域 に 炎 症 細 胞 浸 潤 を 認 め る. 2: 25%以 上, 50%未 満 の 面 積 領 域 に 炎 症 細 胞 浸 潤 を 認 め,風 船 様 腫 大,空 胞 変 性 を 伴 う. 3: 50%以 上 の 面 積 領 域 に 炎 症 細 胞 浸 潤 を 認 め る. 4:小 葉 中 心 壊 死 を点 在 性 に 伴 う広 範 な 炎 症 細 胞 浸 潤 を認 め る. 5: 25%以 上 の 面 積 領 域 に 小 葉 中 心 壊 死 を認 め る. の い ず れ か の 点 数 を 付 け た. 8. 統 計 学 的 処 理 肝 細 胞 逸 脱 酵 素 で あ る 血 清ALT値 は,常 用 対 数 を と り統 計 処 理 を行 い,代 表 値 と し て は 中 央 値 を用 い た. 肝 組 織 の ス コア に つ い て は,各 群 の 平 均 値 で 表 し,そ の 他 の 全 て の 測 定 値 は,平 均 値 ± 標 準 偏 差 で 表 し た. 統 計 処 理 は,肝 組 織 の ス コ ア に つ い て は, Wilcoxonのt検 定 を用 い た.そ の 他 の 値 に つ い て は,分 散 分 析 を 行 っ た 後Student-Newman -Keuls法 あ る い はKriskal-Wallisの 検 定 を 用 い て 行 い,危 険 率5%以 下(P<0.05)を 有 意 差 あ り と し た. 結 果 1. 肝 障 害 の 評 価 1) 血 清ALT値 の 変 化 図2に 示 す よ うに,血 清ALT値 の 中 央 値 は, Ⅰ群, Ⅱ群, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ群, ⅣS群, ⅤZ群, ⅤS群 で そ れ ぞ れ, 8.5, 10, 83, 10, 148, 401, 175, 1005 (IU/l)で あ っ た. Ⅰ群 に 対 す る 比 較 で は, Ⅱ群 な らび に ⅢS群 と の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た が, ⅢZ群, ⅣZ群, ⅣS群, ⅤZ群 な ら び に ⅤS群 は,有 意 に 高 値 を示 した.

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群 間 の 比 較 で は, ⅢZ群 は Ⅱ 群 に 比 して,有 意 に 高 値 を示 し た が, Ⅱ群 と ⅢS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め られ な か っ た. ⅣZ群 は ⅢZ群 に 比 し, ⅣS群 は ⅢS群 に 比 して,そ れ ぞ れ 有 意 に 高 値 を示 し た.ま た, ⅣZ群 と ⅤZ群 の 間 に 有 意 差 は 認 め られ な か っ た が, ⅤS群 は ⅣS群 に 比 し て,有 意 に 高 値 を 示 し た. さ ら に,亜 鉛 投 与 群 と非 投 与 群 の 比 較 で は, ⅢZ群 は ⅢS群 に 比 して,有 意 に 高 値 を示 した. しか し, ⅣZ群 は ⅣS群 に 比 し, ⅤZ群 は ⅤS 群 に 比 し て,そ れ ぞ れ 有 意 に低 値 を 示 し た. 2) ハ ロ タ ン投 与 終 了24時 間 後 の 肝 組 織 像 お よ び ス コア ⅤS群 で は,中 心 静 脈 周 辺 に 広 範 な 壊 死 が 認 め られ た(図3-A).一 方, ⅤZ群 で は,門 脈 周 囲 領 域 に 肝 細 胞 の 風 船 様 腫 大 が 認 め ら れ,炎 症 細 胞 浸 潤 が 中 心 静 脈 周 辺 に 散 在 す る が, ⅤS 群 で 観 察 さ れ た 広 範 な壊 死 領 域 は 認 め ら れ な か っ た(図3-B). a: Ⅰ群 に対 して 有 意 差 あ り b:群 間 で有 意 差 あ り (p<0.05) 図2  血 清ALT値 の 変 化 図 中 の Ⅰ∼ ⅤS群 は,以 下 の 処 置 群 を示 す. Ⅰ 群:水 道 水 を5日 間 飲 ま せ た 無 処 置 群 Ⅱ 群:フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5日 間 飲 ま せ た 群 ⅢZ群:フ ェ ノバ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5日 間 飲 ま せ た 後,亜 鉛 を含 む 生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 し た 群 ⅢS群:フ ェ ノバ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 後,生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 し た 群 ⅣZ群: ⅢZ群 の 処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し た 群 ⅣS群: ⅢS群 の 処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し た 群 ⅤZ群: ⅣZ群 の 処 置 後, 24時 間 経 過 し た 群 ⅤS群: ⅣS群 の 処 置 後, 24時 間 経 過 し た 群 ス コ ア に よ る 評 価 で は, ⅤS群 お よ び ⅤZ群

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図3  ハ ロ タ ン 投 与 終 了24時 間 後 の 肝 組 織 像(×50) A:亜 鉛 非 投 与 群(ⅤS群)の 代 表 的 な 像 を 示 す.中 心 静 脈 周 辺 に 広 範 な 壊 死 が 認 め ら れ, Jeeら の ス コ ア リ ン グ に よ る と, 5に 相 当 す る. B:亜 鉛 投 与 群(ⅤZ群)の 代 表 的 な像 を 示 す.門 脈 周 囲 領 域 に 肝 細 胞 の 風 船 様 腫 大 が 認 め ら れ,炎 症 細 胞 浸 潤 が 中 心 静 脈 周 辺 に 散 在 す る が, ⅤS群 で 観 察 さ れ た 広 範 な 壊 死 領 域 は 認 め られ な い. Jeeら の ス コ ア リ ン グ に よ る と, 3に 相 当 す る. 各6例 の ス コ ア の 平 均 値 は, ⅤS群 が4.8, ⅤZ群 が2.5で あ り, ⅤZ群 が ⅤS群 に 比 し て 有 意 に(p<0.05) 低 値 を 示 し た. C:中 心 静 脈P:門 脈 枝

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の 平 均 値 は,そ れ ぞ れ4.8お よ び2.5で あ り, Ⅴ Z群 は ⅤS群 に 比 し て,有 意 に 低 値 を 示 し た. 2. 肝 亜 鉛 濃 度 お よ び 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 の 変 化 1) 肝 亜 鉛 濃 度 の 変 化 図4-Aに 示 す よ う に,肝 亜 鉛 濃 度 は, Ⅰ群, Ⅱ 群, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ群, ⅣS群 で そ れ ぞ れ, 107±29.0, 119±19.2, 352±63.5, 117± 29.6, 322±46.0, 159±25.2 (μg/g乾 燥 重 量) で あ っ た. Ⅰ群 に 対 す る 比 較 で は, Ⅱ 群, ⅢS群 な ら び に ⅣS群 と の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. し か し, ⅢZ群 な ら び に ⅣZ群 は,有 意 に 高 値 を 示 し た. 群 間 の 比 較 で は, ⅢZ群 は Ⅱ 群 に 比 し て,有 意 に 高 値 を 示 し た が, Ⅱ 群 と ⅢS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た.ま た, ⅢZ群 と ⅣZ群, お よ び ⅢS群 と ⅣS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. さ ら に,亜 鉛 投 与 群 と 非 投 与 群 の 比 較 で は, ⅢZ群 は ⅢS群 に 比 し, ⅣZ群 は ⅣS群 に 比 し て,そ れ ぞ れ 有 意 に 高 値 を 示 し た. 2) 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 の 変 化 図4-Bに 示 す よ う に,肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 は, Ⅰ群, Ⅱ 群, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ群, ⅣS群 で そ れ ぞ れ, 7.58±0.81, 7.81±0.75, 15.9±2.21, 7.52±0.91, 14.3±1.31, 7.09± 0.63 (μg/100mg蛋 白)で あ っ た. Ⅰ群 に 対 す る 比 較 で は, Ⅱ 群, ⅢS群 な ら び に ⅣS群 と の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. し か し, ⅢZ群 な ら び に ⅣZ群 は,有 意 に 高 値 を 示 し た. 群 間 の 比 較 で は, ⅢZ群 は Ⅱ 群 に 比 し て,有 意 に 高 値 を 示 し た が, Ⅱ 群 と ⅢS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た.ま た, ⅢZ群 と ⅣZ群, お よ び ⅢS群 と ⅣS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. さ ら に,亜 鉛 投 与 群 と 非 投 与 群 の 比 較 で は, ⅢZ群 は ⅢS群 に 比 し, ⅣZ群 は ⅣS群 に 比 し て,有 意 に 高 値 を 示 し た. 3. 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 お よ びP450のAD, AH活 性 の 変 化 1) 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 の 変 化 A:肝 亜 鉛 濃 度 の 変化 B:肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 の 変 化 図4  肝 亜 鉛 濃 度 お よ び 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 の 変 化 図 中 の Ⅰ∼ ⅣS群 は,以 下 の 処 置 群 を示 す. Ⅰ 群:水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 無 処 置 群 Ⅱ 群:フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5 日間 飲 ませ た 群 ⅢZ群:フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5 日間 飲 ま せ た 後,亜 鉛 を 含 む 生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 し た 群 ⅢS群:フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5 日間 飲 ま せ た 後,生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 し た群 ⅣZ群: ⅢZ群 の 処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し た 群 ⅣS群: ⅢS群 の 処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し た 群 図5-Aに 示 す よ う に,肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450 量 は, Ⅰ群, Ⅱ 群, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ群,

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ⅣS群 で そ れ ぞ れ, 1.12±0.08, 1.94±0.23, 2.31±0.10, 2.52±0.13, 0.96±0.05, 1.12± 0.03 (nmole/mg蛋 白)で あ っ た. Ⅰ群 に 対 す る 比 較 で は, Ⅱ 群, ⅢZ群 な ら び に ⅢS群 は 有 意 に 高 値 を 示 し た.し か し, ⅣZ 群 は Ⅰ群 に 比 し て 有 意 に 低 値 を 示 し, Ⅰ群 と Ⅳ S群 の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. 群 間 の 比 較 で は, ⅢZ群 な ら び に ⅢS群 は Ⅱ 群 に 比 し て,そ れ ぞ れ 有 意 に 高 値 を 示 し た.ま た, ⅣZ群 は ⅢZ群 に 比 し, ⅣS群 は ⅢS群 に 比 して,そ れ ぞ れ 有 意 に 低 値 を 示 した. さ らに,亜 鉛 投 与 群 と非 投 与 群 の 比 較 で は, ⅢZ群 は ⅢS群 に 比 し, ⅣZ群 は ⅣS群 に 比 し て,有 意 に 低 値 を示 し た. 2) AD活 性 の 変 化 A:肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 の 変 化 B: AD活 性 の 変化 C: AH活 性 の 変化 図5  肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 お よ びP450のAD, AH活 性 の 変 化 図 中 の Ⅰ∼ ⅣS群 は,以 下 の 処 置 群 を示 す. Ⅰ 群:水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 無 処 置 群 Ⅱ 群:フ ェ ノバ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 群 ⅢZ群:フ ェ ノバ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 後,亜 鉛 を 含 む 生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 し た 群 ⅢS群:フ ェ ノバ ル ビ タ ー ル 入 り水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 後,生 理 食 塩 水1mlを 筋 注 し, 24時 間 絶 食 し た 群 ⅣZ群: ⅢZ群 の 処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し た 群 ⅣS群: ⅢS群 の 処 置 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し た 群 図5-Bに 示 す よ う に, AD活 性 は, Ⅰ群, Ⅱ 群, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ群, ⅣS群 で そ れ ぞ れ, 78.2±10.5, 130±6.2, 91.2±13.2, 80.3± 7.5, 73.1±4.4, 41.9±4.9 (nmole HCHO/20 分/P 450nmole)で あ っ た.

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Ⅰ群 に 対 す る比 較 で は, Ⅱ群 な ら び に ⅢZ群 は 有 意 に 高 値 を示 し た.ま た, ⅣS群 は Ⅰ群 に 比 し て 有 意 に 低 値 を示 し た.し か し, Ⅰ群 とⅢ S群 な ら び に ⅣZ群 の 間 に 有 意 差 は 認 め られ な か っ た. 群 間 の 比 較 で は, ⅢZ群 な ら び に ⅢS群 は Ⅱ 群 に 比 し て,そ れ ぞ れ 有 意 に 低 値 を 示 した.ま た, ⅣZ群 は ⅢZ群 に 比 し, ⅣS群 は ⅢS群 に 比 し て,そ れ ぞ れ 有 意 に 低 値 を示 した. さ らに,亜 鉛 投 与 群 と非 投 与 群 の 比 較 で は, ⅢZ群 と ⅢS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め られ な か っ た.し か し, ⅣZ群 は ⅣS群 に 比 して,有 意 に 高 値 を 示 した. 3) AH活 性 の 変 化 図5-Cに 示 す よ う に, AH活 性 は, Ⅰ群, Ⅱ 群, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ群, ⅣS群 で そ れ ぞ れ, 19.6±2.7, 17.9±1.2, 15.6±2.9, 14.9± 2.3, 16.0±2.5, 15.0±2.2 (nmole P-aminoph./20分/P450nmole)で あ っ た. Ⅰ群 に 対 す る比 較 で は, Ⅱ 群 との 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た が, ⅢZ群, ⅢS群, ⅣZ 群 な ら び に ⅣS群 は 有 意 に 低 値 を 示 し た. 群 間 の 比 較 で は, Ⅱ群 と ⅢZ群 な らび に ⅢS 群 の 間 に,有 意 差 は 認 め ら れ なか っ た.ま た, ⅢZ群 とⅣZ群,お よ び ⅢS群 とⅣS群 の 間 に 有 意 差 は 認 め られ な か っ た. さ らに,亜 鉛 投 与 群 と非 投 与 群 の 比 較 で は, ⅢZ群 と ⅢS群,お よ びⅣZ群 とⅣS群 の 間 に, 有 意 差 は 認 め られ な か っ た. 考 察 フ ェ ノ バ ル ビ ター ル 投 与 に よ る 酵 素 誘 導 を行 っ た ラ ッ トに 絶 食 後,低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 吸 入 さ せ る と 肝 障 害 を お こ す こ とが 知 ら れ て い る9)10)11).本研 究 に お い て も,フ ェ ノ バ ル ビ ター ル を5日 間 投 与 し絶 食 後, McLainら9}お よびJee ら10)の方 法 に準 じて酸 素 濃 度14%下 に1%ハ ロ タ ン を吸 入 投 与 した 結 果,ハ ロ タ ン 投 与 終 了24時 間 後(ⅤS群)に 著 し い 血 清ALT値 の 上 昇 が 認 め ら れ(図2),ま た,肝 組 織 像 に お い て も広 範 な 小 葉 中心 性 の 壊 死 が 観 察 され,肝 障 害 の 生 じ る こ とが 確 認 さ れ た(図3-A). こ の ラ ッ トハ ロ タ ン 肝 障 害 モ デ ル で,亜 鉛 前 投 与 に よ り,ハ ロ タ ン 投 与 直 後(ⅣZ群)な ら び に 投 与24時 間 後(ⅤZ群)の 血 清ALT値 は, 亜 鉛 を 投 与 し て い な い群(ⅣS群 な ら び に ⅤS 群)に 比 し て 有 意 な 低 値 を 示 し た(図2).ま た, ハ ロ タ ン投 与24時 間 後 の 肝 組 織 像 で も,亜 鉛 投 与 群(図3-B)で は 肝 細 胞 の 風 船 様 腫 大 お よ び 炎 症 細 胞 浸 潤 が 認 め ら れ た が,亜 鉛 非 投 与 群 (図3-A)で 観 察 さ れ た 広 範 な 小 葉 中 心 性 壊 死 は 認 め られ な か っ た.さ らに, Jeeら10)の ハ ロ タ ン肝 障 害 ス コ ア に した が っ て 行 っ た 組 織 の 評 価 で も,亜 鉛 投 与 群(平 均 値2.5)は,非 投 与 群(平 均 値4.8)に 比 べ 有 意 に 肝 障 害 の 程 度 が 軽 か っ た. 以 上 の 結 果 は,亜 鉛 前 投 与 が ラ ッ トの 低 酸 素 下 ハ ロ タ ン 肝 障 害 モ デ ル で の 肝 障 害 発 生 予 防 作 用 を有 す る と い う,日 高21)の報 告 に 一 致 し て い る. な お, ⅢZ群 で血 清ALT値 の 軽 度 の 上 昇 が み られ た(図2)が, ⅢS群 お よ び,予 備 実 験 で 水 道 水 を5日 間 飲 ませ た 後 亜 鉛(10mg/kg)を 投 与 し24時 間 絶 食 さ せ た ラ ッ トで は 血 清ALT値 の 有 意 な 上 昇 は 認 め られ な か っ た.し た が っ て, ⅢZ群 に お け る血 清ALT値 の 上 昇 に は フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル に よ る酵 素 誘 導 と亜 鉛 投 与 の 両 処 置 が 関 わ っ た と考 え られ る. ラ ッ トに 低 酸 素 下 で ハ ロ タ ン を 投 与 す る と, 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 の 著 明 な 減 少 が み ら れ る12)13)14).本研 究 で もハ ロ タ ン 投 与(ⅣS群)に よ り肝 ミク ロ ゾー ムP450量 の 減 少 が 観 察 さ れ た (図5-A).ま た,フ ェ ノバ ル ビ タ ー ル で 前 処 置 し た ラ ッ トの 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム に 極 低 酸 素 下 でハ ロ タ ン を 作 用 させ る と,ミ ク ロ ゾ ー ム のP450含 量 は減 少 す る こ とが 報 告 され て い る27).一 方,亜 鉛 を 投 与 し た 場 合(ⅢZ群)の 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム P450量 は,非 投 与 群(ⅢS群)に 比 べ て 軽 度 の 低 下 を示 し た(図5-A).ま た,フ ェ ノ バ ル ビ ター ル 投 与 後 の 肝 亜 鉛 濃 度 お よ び 肝 ミ クロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度 は,亜 鉛 投 与 群(ⅢZ群)で 非 投 与 群(ⅢS群)に 比 べ て 有 意 な 高 値 を 示 し た (図4-Aお よ びB). 肝 に お け るヘ ム 代 謝 は, δ-Aminolevulinate synthase(以 下ALASと 略)と ヘ ム オ キ シ ゲ ナ ー ゼ(以 下HOと 略)に よ り調 節 さ れ て い る19). す な わ ち,ヘ ム はALASに よ りサ ク シニ ル-CoA お よ び グ リシ ンか ら合 成 が 開 始 さ れ, HOに よ

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り分 解 され る26).ま た, in vivoに お い て,亜 鉛 は,肝 のALAS活 性 を抑 制 す る と と も にHO を肝 内 に 誘 導 し,そ の 結 果,ヘ ム を活 性 中心 と す るP450量 は 減 少 す る19).本研 究 で のP450量 の 減 少 は,亜 鉛 が ヘ ム 代 謝 を 調 節 す る酵 素 類 に 影 響 を 及 ぼ した ため で あ るか もしれ な い.日 高21)は, フ ェ ノバ ル ビ ター ル投 与 に よ っ て増 加 したP450 量 が 亜 鉛 の 投 与 量 依 存 性 に 減 少 し た こ と か ら, 亜 鉛 に よ る 肝 障 害 発 生 予 防 作 用 の 機 序 と して, P450量 の 減 少 に よ る 低 酸 素 下 に お け るハ ロ タ ン とP450と の 相 互 反 応 の 低 下 を示 唆 し た.ま た, ⅢZ群 に お け る 血 清ALT値 の 軽 度 上 昇 の 機 序 と し て,亜 鉛 に よ るヘ ム 分 解 の 亢 進 に よ っ て 生 じた鉄,一 酸 化 炭 素,ビ リル ビ ン な ど の ヘ ム 代 謝 産 物 が 細 胞 障 害 的 に 作 用 し た 可 能 性 が 考 え ら れ る. 本 研 究 に お い て, P450のAD活 性 は フ ェ ノ バ ル ビ ター ル 投 与 に よ っ て 有 意 に 増 加 し(Ⅱ 群), また,亜 鉛 非 投 与 群 で の ハ ロ タ ン 投 与 後 のAD 活 性(ⅣS群)は,ハ ロ タ ン 投 与 前(ⅢS群) に 比 べ て 著 し く減 少 し た(図5-B).一 方, AH 活 性 に つ い て は,フ ェ ノバ ル ビ ター ル 投 与 に よ って 変 化 が み ら れ ず,ハ ロ タ ン投 与 に よ っ て も 投 与 前 と比 較 して 変 化 が み られ な か っ た. P450 は 単 一 の 酵 素 で は な く,酵 素 誘 導 に 用 い る薬 物 の 種 類 に よ っ て異 な っ た型 のP450か 誘 導 され る. Knightsら13)は,フ ェ ノバ ル ビ ター ル で 酵 素 誘 導 を行 っ た ラ ッ トに 低 酸 素 下 で ハ ロ タ ン を投 与 す る と,肝 ミ ク ロ ゾー ムP450のAD活 性 が 減 少 す る こ と を認 め て い る. Bakerら28)は, in vitro に お い て フ ェ ノバ ル ビ ター ル で 誘 導 さ れ た ラ ッ ト肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450が,低 酸 素 下 で ハ ロ タ ン と反 応 し複 合 体 を 形 成 す る こ と を 示 した.さ ら に平 山 は,フ ェ ノバ ル ビ ター ル 投 与 に よ っ て 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450のAD活 性 が 増 加 し,低 酸 素 下 ハ ロ タ ン 投 与 に よ っ て そ の 活 性 が 著 明 に 減 少 す る こ と を認 め14),こ の と き, P450の 分 子 種 の う ち3A229)が 特 徴 的 に減 少 して い るこ とを報 告 して い る30).こ の 分 子 種 は,フ ェ ノバ ル ビ ター ル に よ っ て 誘 導 を う け,テ ス ト ス テ ロ ン の 6β-水 酸 化 を行 い, AD活 性 を 有 す る30).ハ ロ タ ン の 代 謝 に 関 わ るP450の3A2以 外 の分 子 種 につ い て は 未 だ 明 らか で な い.そ の 他 の 揮 発 性 麻 酔 薬 の代 謝 に 関 わ るP450の 分 子 種 につ い ては, エ ン フ ル ラ ンがP450 2E1に よ っ て 主 に 代 謝 さ れ る との 報 告31)が あ る. 以 上 よ り,ラ ッ トに 低 酸 素 下 で ハ ロ タ ン を 投 与 し た と き の 肝 障 害 は,ハ ロ タ ン が 低 酸 素 下 で ミク ロ ゾー ム の 膜 成 分 で あ るP450に 結 合 し,細 胞 膜 の 破 壊 を起 こ した 結 果 で あ る と考 え られ32), こ の と きAD活 性 を有 す るP450の 分 子 種 が こ の 肝 障 害 に 深 く関 与 し て い る と考 え られ る.な お,酵 素 誘 導 後 の 絶 食 に よ っ て(ⅢS群),ミ ク ロ ゾー ム 蛋 白 あ た りのP450量 は 増 加 した が, AD 活 性 は そ の 後 の 絶 食 に よ っ て 減 少 した.こ の 場 合,絶 食 に よ っ て 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 総 蛋 白 量 は 有 意 に 減 少 す る14)こ とか ら, P450の 絶 対 量 は 増 加 し て い な い と考 え られ る.さ ら に, P450あ た り のAD活 性 は 絶 食 に よ っ て 減 少 し た こ とか ら, AD活 性 を持 っ たP450の 絶 対 量 は絶 食 に よ っ て 減 少 した.こ の 事 実 と,絶 食 に よ る 肝 障 害 発 生 頻 度 の 増 加33)との 関 連 に つ い て は 明 らか で な い. 図5-Bに 示 す よ うに,亜 鉛 投 与 群 に お い て, ハ ロ タ ン投 与 後(ⅣZ群)のAD活 性 は,ハ ロ タ ン投 与 前(ⅢZ群)に 比 べ て 有 意 に 減 少 した. しか し,ハ ロ タ ン 投 与 後 のAD活 性 を 亜 鉛 投 与 群(ⅣZ群)と 非 投 与 群(ⅣS群)間 で 比 較 す る と,亜 鉛 投 与 群 のAD活 性 は 非 投 与 群 に 比 べ て そ の 減 少 が 有 意 に 抑 制 さ れ た.す な わ ち,亜 鉛 非 投 与 群(ⅣS群)で は ハ ロ タ ン投 与 に よ り 約50%と 大 幅 なAD活 性 の 減 少 が み ら れ た の に 対 し,亜 鉛 投 与 群(ⅣZ群)で はAD活 性 の 減 少 は 約20%と 軽 度 に と ど ま っ た.一 方, AH活 性 に つ い て は,亜 鉛 投 与 に よ る影 響 は 認 め られ なか っ た(図5-C).以 上 の 結 果 よ り,亜 鉛 は, フ ェ ノ バ ル ビ ター ル に よ っ て 増 加 したAD活 性 を有 す るP450に 対 して,そ の 活 性 を 保 護 し た こ と が 考 え ら れ た.こ の 保 護 作 用 の 機 序 と し て は, 以 下 の 可 能 性 が 考 え られ る. す な わ ち,亜 鉛 は,肝 ミ ク ロ ゾ ー ム に 対 し て 膜 安 定 化 作 用 を 発 揮 し,そ の 結 果,ハ ロ タ ン と 特 異 的 に 反 応 す るAD活 性 を有 す るP450の 分 子 種 を 保 護 した 可 能 性 が 考 え ら れ る. Chvapilら は,ラ ッ ト肝 の ラ イ ソ ゾ ー ム 膜 か ら遊 離 す る β-グ ル ク ロ ニ ダ ー ゼ 活 性 を膜 の 安 定 化 の 指 標 と し,亜 鉛 が 濃 度 依 存 的 に 遊 離 酵 素 活 性 を 抑 制 す

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る こ と を 示 し17),さ ら に,ラ ッ トに お け る 四 塩 化 炭 素 に よ る 肝 障 害 が,亜 鉛 を あ らか じめ 投 与 す る こ とに よ り抑 制 さ れ,こ れ が ラ イ ソ ゾー ム 膜 か ら遊 離 す るβ-グ ル ク ロ ニ ダー ゼ 活 性 の 減 少 と 関 係 す る こ と を証 明 し て い る18).これ らの 事 実 よ り,彼 ら は,亜 鉛 が ミ ク ロ ゾ ー ム,ミ ト コ ン ド リア な ら び に ラ イ ソ ゾー ム 等 の 生 体 膜 に 対 す る 安 定 化 作 用 を有 す る こ と を示 唆 して い る.し た が っ て 亜 鉛 は,肝 ミ クロ ゾー ム 膜 に お け る, P 450の 分 子 種 全 体 を安 定 化 させ た結 果,ハ ロ タ ン と特 異 的 に 反 応 す るAD活 性 を有 す るP450の 分 子 種 を保 護 し た と思 わ れ る. Yamaguchiら34)は,ラ ッ トの 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 膜 の β-グ ル ク ロ ニ ダ ー ゼ 活 性 が,ミ ク ロ ゾ ー ム か ら亜 鉛 を取 り除 く こ とに よ り減 少 す る こ とか ら,亜 鉛 が, β-グ ル ク ロニ ダ ー ゼ 活 性 に 対 す る 保 存 作 用 を有 す る こ と を示 す と と も に,同 じ肝 ミ ク ロ ゾ ー ム の 膜 酵 素 で あ るUDP-グ ル ク ロ ニ ル トラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ 活 性 に 対 して は 影 響 を与 え な い こ と を 認 め た.し た が っ て,亜 鉛 は,膜 酵 素 活 性 保 存 作 用 を有 す る が,そ の 保 存 作 用 に は 酵 素 に よ る 差 異 が あ り, P450に 関 して もAD 活 性 あ る い はAH活 性 を もつ 分 子 種 で は,程 度 の 異 な る保 護 作 用 を有 す る 可 能 性 が あ る.亜 鉛 は, P450と ハ ロ タ ン との 相 互 反 応 を選 択 的 に 阻 害 す る こ と に よ っ て, AD活 性 に 対 す る保 護 作 用 を 発 揮 し た の か も しれ な い. 以 上 よ り,亜 鉛 は 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 膜 の 安 定 化 作 用 あ る い は 膜 酵 素 活 性 の 保 存 作 用 を介 し て, 低 酸 素 下 で の ハ ロ タ ン 投 与 に お い て 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450のAD活 性 を保 護 す る役 割 を 果 た し た の か も しれ な い.さ ら に,亜 鉛 は,低 酸 素 下 に お け るハ ロ タ ン とP450と の 相 互 反 応 を低 下 さ せ る こ とに よ り, P450のAD活 性 を保 護 し, そ の 結 果 肝 障 害 発 生 予 防 作 用 を 示 した 可 能 性 が 考 え られ た. 結 論 ラ ッ トに フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル 投 与 後 に 絶 食 を 行 い,続 い て 低 酸 素 下 に ハ ロ タ ン を 投 与 し肝 障 害 を発 生 させ た.こ の ラ ッ ト低 酸 素 ハ ロ タ ン肝 障 害 モ デ ル に 対 して,ハ ロ タ ン 投 与24時 間 前 に 亜 鉛 の 投 与 を行 い,亜 鉛 が ハ ロ タ ン 投 与 後 の 肝 障 害,肝 亜 鉛 濃 度 お よび 肝 ミ ク ロ ゾ ー ム 亜 鉛 濃 度,肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 お よ び そ の 酵 素 活 性 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 し,以 下 の 結 果 を 得 た. 1. 血 清ALT値 は,亜 鉛 前 投 与 に よ りハ ロ タ ン投 与 直 後 お よ び 投 与 終 了24時 間 後 に お い て そ の 上 昇 が 有 意 に 抑 制 さ れ た.ま た,ハ ロ タ ン 投 与 終 了24時 間 後 の 肝 組 織 像 に お い て,亜 鉛 前 投 与 に よ り肝 障 害 の 軽 減 が 認 め ら れ た. 2. 肝 亜 鉛 濃 度 お よ び 肝 ミ ク ロ ゾー ム 亜 鉛 濃 度 は,亜 鉛 前 投 与 に よ り有 意 に 増 加 した. 3. フ ェ ノ バ ル ビ タ ー ル に よ っ て 誘 導 され た 肝 ミ ク ロ ゾ ー ムP450量 は,亜 鉛 前 投 与 に よ り有 意 に 減 少 し た.ま た,肝 ミク ロ ゾー ムP450のAD 活 性 は,低 酸 素 下 ハ ロ タ ン 投 与 に よ り有 意 に 減 少 した が,亜 鉛 前 投 与 に よ り有 意 に 抑 制 さ れ た. 4. 亜 鉛 前 投 与 に よ り肝 障 害 発 生 予 防 作 用 が 認 め られ,そ の 作 用 機 序 と し て,亜 鉛 は,ハ ロ タ ン投 与 直 前 の 肝 ミク ロ ゾー ムP450量 の 減 少 の み な らず,低 酸 素 下 ハ ロ タ ン投 与 に お け るハ ロ タ ン とP450の 相 互 反 応 を低 下 させ, P450のAD 活 性 を保 護 した こ と が 考 え ら れ た.以 上 よ り, 亜 鉛 の 前 投 与 は ハ ロ タ ン 肝 障 害 の 発 生 を予 防 す る可 能 性 が あ る こ と が 示 唆 さ れ た. 稿 を終 え るに臨 み,終 始 懇切 な る御指 導,御 校 閲 を賜 りま した,岡 山大 学 医 学部 麻 酔 ・蘇 生 学 教室 平 川 方久 教 授 に 深謝 致 します.ま た,本 研 究 に お い て 御指 導,御 助 言 を戴 き ま した同教 室 山 田輝 夫 先 生(現 第一 解 剖 学 教 室),太 田 吉 夫先 生,高 橋 徹 先 生 に感 謝 致 す とと もに,教 室 の 皆 様 に 御礼 申 し上 げ ます. 本稿 の要 旨は,第42回 日本 麻 酔学 会 総 会(1995年, 浜 松)に お い て発 表 した.

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33) Van Dyke RA: Hepatic centrilobular necrosis in rats after exposure to halothane, enflurane, or isoflurane. Anesth Analg (1982) 61, 812-819.

34) Yamaguchi M, Mori S, and Suketa Y: Effects of Ca2+, Zn2+, and Cd2+ on uridine diphosphate glucuronyltransferase and β-glucuronidase activities in rat liver microsomes. Chem Pharm Bull (1990) 38, 159-163.

(13)

Possible

protective

effects of zinc

on halothane-induced

liver injury

in rats

Yusuke KoYAMA

Department of Anesthesiology and Resuscitology,

Okayama University Medical School,

Okayama 700, Japan

(Director:

Prof. M. Hirakawa)

In a rat model, halothane causes liver injury by interaction

with microsomal cytochrome

P450 (P450) under a hypoxic condition. Rats that were pretreated

with phenobarbital

and

exposed to halothane under reduced oxygen tension for 2 hours developed hepatic centrilobiular

necrosis with marked elevation of serum alanine aminotransferase

(ALT) 24h after exposure.

The elevation of ALT was significantly suppressed in the rats pretreated with a 10mg/kg dose

of zinc (Zn) 24h prior to the exposure in comparison with the rats pretreated

with saline

(control rats). The region of necrosis was also significantly reduced in Zn-pretreated

rats. The

P450 content of the hepatic microsomes was slightly decreased before the exposure in Zn

- pretreated

rats in comparison with that in the control rats. It was noteworthy

that the

aminopyrine demethylation

(AD) activity of hepatic microsomal P450, which was markedly

decreased after the exposure in control rats, was maintained after the exposure in Zn

- pretreated

rats. These findings indicate that Zn-pretreatment

has some protective effect

against halothane-induced

liver injury and suggest that this protective effect of Zn involves

not only the decrease of P450 before exposure but also the preservation of AD activity during

exposure, which result in reduced interaction between P450 and halothane in the microsomes.

参照

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