亜硫酸に神経保護作用があることが判明

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硫化水素やポリサルファイドに匹敵する効果と精神・神経疾患治療等応用に期待

2018-06-15 国立精神・神経医療研究センター(NCNP)

国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター(NCNP、東京都小平市 理事長:水澤英洋)神経研究所(所長:和田圭司)の木村英雄らのグループは、ワインなどの酸化防止剤として使われる亜硫酸に神経保護作用があることを明らかにしました。亜硫酸は、生体内シグナル分子として注目を浴びている硫化水素(H2S)やポリサルファイド(H2Sn)が代謝されてできる内在性物質です(図1)。神経回路機能を担う伝達物質グルタミン酸は、脳梗塞等で神経細胞が死滅すると大量に放出され、近隣の神経細胞に強い毒性を示します。このグルタミン酸の酸化毒性に対して、硫化水素やポリサルファイドが保護的に働くことはこれまでの研究でわかっていました。本研究では、亜硫酸が硫化水素やポリサルファイドに匹敵する神経細胞保護作用を示すことを明らかにしました(図2)。具体的には、亜硫酸は血液等細胞外液中のシスチンを還元型システインに変換することにより、その細胞内取り込みを亢進します。しかも、硫化水素やポリサルファイドと比べて約3倍の変換効率が確認できました(図3)。そして、システインを基質とする細胞内主要抗酸化物質グルタチオン合成促進し、細胞を酸化ストレスから保護することが分かりました(図4)。
食品に抗酸化物質や保存剤として含まれる亜硫酸ですが、生体内でも生合成(図1)されシステイン・シスチンのバランスを維持し、グルタチオン合成を促進して神経細胞を酸化ストレスから保護することが明らかになりました(図2)。しかし、感受性の高い個人には、重篤なアレルギーを発症することが知られているため、アレルギーを回避する方法の確立により脳梗塞をはじめとする酸化ストレスによる神経疾患治療応用に役立つことが期待されます。
本研究成果は、科学誌「British Journal of Pharmacology」誌オンライン版に日本時間2018年5月29日に公開されました。

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