目次
妊娠中毒症に内因性NOS阻害物質が関与
Sickle-cell crisisの治療にNO
NOS２プロモーター多型とマラリア感染防御
肺高血圧症の治療にバイアグラ
ニトログリセリンの謎解決
多発性硬化症の寒冷療法とNO
ニトロソチオールが呼吸中枢を刺激する
NOによる非シナプス性神経伝達
ミトコンドリアのNOSとperoxynitrite formationとチトクロームCの放出
iNOS必ずしも神経毒ならず
あなたにも作れるレイノーの特効薬
NOの助けを借りて酸素を奪うヘモグロビン
二匹目のドジョウ？
くも膜下出血後の脳血管攣縮の治療と予防にNO
筋ジストロフィーとNOSは関係ある？
SOD変異のトランスジェニックマウス（家族性ALSモデル）でiNOSが増加
NMDA受容体，PSD95とNOSの活性化
eNOSはAktの基質
NOはcaspase 3のnitrosylationによってアポトーシスを抑制する: evidence in vivo
筋収縮性頭痛にもNOS inhibitorが有効
筋肉のnNOSの役割
NOはアポトーシスを起こす
人間の脳ではミクログリアでなくアストロサイトにiNOSが誘導される
NOはアポトーシスを抑制するその２
NOSは細胞死を抑制する
NO and SLE
NOS inhibitor for influenza?
脳虚血，低酸素の状態におけるNOの代謝: NO2, NO3は指標になるのか？
先天性肥厚性幽門狭窄症の家系はは神経型NOSとリンクしていない
NOSとは関係のないアルギニンからシトルリンへの変換（２）
筋ジストロフィーとNOSは関係ない
p53はiNOSに対してnegative feedbackをかける
PARSの炎症，脳虚血への関与
NOSによる遺伝子治療
神経型NOSノックアウトマウスでの神経伝達物質の動態
マラリアを運ぶ蚊がマラリアで死なないのはNOがあるから
nNOSニューロンは神経変性疾患で必ずしも保たれるわけではない
MnSODがNO抵抗性の鍵
nNOSも脳血流に関与している
PARPのノックアウトは脳虚血に抵抗性
NADPH-diaphorase染色とNOS染色
iNOSの遺伝的多形性がマラリアの感受性と関連する
痛風は多発性硬化症にならない？
iNOSの選択的阻害薬はエンドトキシンショックの予後を改善する
NOが逆行性の神経伝達に関与するという証拠
NOSはNOを作る？作らない？
家族性ALSのSOD変異とNO
NOはくも膜下出血後の血管攣縮の特効薬となるのか？
黄色ブ菌のNOS
アルツハイマー病脳でiNOSが神経細胞に発現している
NOとAIDSにおける痴呆
nitrotyrosineは本当に酸化ストレスのマーカーか？
in vivo実験系でのアルギニン，シトルリンの変化とNOS活性
NOSとは関係のないアルギニンからシトルリンへの変換
海馬CA1錐体細胞にNOSはあるのか？
NOと海馬長期増強-ノックアウトマウス-
内因性の神経型NOSインヒビター
アルツハイマー病におけるNOの関与
パーキンソン病とNO
自然界に存在するiNOSインヒビター
神経型のNOSと筋ジストロフィー

一酸化窒素（NO）がマラリアの感染免疫に関与している可能性は以前から取りざたされてはいたのだが（下記参照），臨床研究ではなかなか実際に証拠が見つからなかった．今回の研究の結果，よりNO産生能力の強力な誘導型のNO合成酵素NOS２（iNOS)のプロモーター多型が，マラリア感染防御に関与するエビデンスが見つかった．
彼らは，タンザニアで健常小児47例とマラリアに罹患した小児138例のCase Control study，ケニアでは1106例の小児でlongitudinal cohort研究を行った．いずれの研究でも，NOS2のgenomic DNAの多型をsingle stranded coformational polymorphism (SSCP)法を使って解析したところ，プロモーターの-1173C→Tの多型が，マラリアの顕性化と，マラリアによる重症の貧血に対して抵抗性を示す有意なオッズ比が及び相対危険度が得られた．（タンザニアでのオッズ比が0.12，ケニアでの相対危険度が0.25）
また，この多型を持つ人では，実際にNOの産生が有意に高いというhuman dataも得られた．

ニトログリセリンの効果はもちろんNOの産生（放出）を介していると推測されてはいたが，そのNOが一体どういう経路で産生されるのかは長い間なぞだった．J Stamlerらが，それを明らかにした．鍵になる酵素はmitochondrial aldehyde dehydrogenaseである．この酵素がニトログリセリンを亜硝酸にして，その亜硝酸が，ミトコンドリア内でNOになるというのだ．（普通，生体内では，NOが酸化されて亜硝酸になるのだが，胃袋の中のような強い酸性条件下や酸化還元redoxの状態によっては，亜硝酸が還元されてNOが生じることはわかっている）．
また，ニトログリセリンの耐性についても，mitochondrial aldehyde dehydrogenaseがNOによって酸化されて活性を徐々に失うという負のフィードバックシステムの結果だという．

Neurology 2001; 57: 892-94

神経内科医ならば，多発性硬化症では，体を温める（例えば入浴）としばしば症状が悪化することを知っている．しかし，それがなぜかは知らない．また，逆に体を冷やすと症状はよくなるのかも知らない．

この論文の著者らは，この二つの疑問に対して回答を得ようとした．まず簡単な方から．逆に体を冷やすと症状はよくなるのか？そう，cooling vestなるものを着用すると症状がよくなることがわかった．

では，その原因は何か？それにNOが関与しているっていうんです．つまり多発性硬化症の患者の白血球のNO産生はもともと高い．このNO産生はcooling vestで体を冷やすと低下するっていうんですな．

まあ，この結果をもってNOが多発性硬化症の症状の消長に関与している証拠にはならないわけですが・・・

Nature 2001; 413: 171-74

SH基にNOがくっついたニトロソチオールは様々な生理活性を持っていることが示唆されているが，直接的な証拠に乏しかった．ラット延髄背側にある孤束核は，末梢の化学受容器を含む内臓器からのからの求心線維が集まる部位である．この孤束核に微量のニトロソチオールを注入したところ，反射性の呼吸亢進が起こったという．この呼吸の亢進はラットを低酸素状態に置いたときの反応によく似ており，また孤束核に脱酸素した血液を注入した時の反応にもよく似ていたという．

Janos P. Kiss and E. Sylvester Vizi. Nitric oxide: a novel link between synaptic and nonsynaptic transmission. Trends in Neuroscience 2001; 24: 211

NOはガスだから，一般の神経伝達物質と異なり，シナプス小胞，シナプス間隙や受容体といった構造物の制約を受けずに拡散する．そのNOが雲のように広がり，モノアミントランスポータを阻害する様子が図に描かれている．この作用には受容体は関係がない．このようなNOの作用を使って機能を拡張しているのがグルタミン酸作動性ニューロンである．NMDA受容体刺激により活性化されたnNOSがNOを産生する．そのNOを媒介として前記のようなモノアミン性ニューロンの活動を調節しているというわけだ．このようなNOの役割を考えると，広く樹状突起を張り巡らせたNADPH-diaphoraseニューロンの形態の意義も直観的に理解できようというものだ．

Ghafourifar P. Mitochondrial nitric-oxide synthase stimulation causes cytochrome c release from isolated mitochondria - Evidence for intramitochondrial peroxynitrite formation J. Biol. Chem. 274(44):31185-31188, 1999 Oct 29.

ミトコンドリアにカルシウムが入るとミトコンドリアのNOSが活性化され，peroxynitriteができて，チトクロームｃが放出される．チトクロームｃが放出されるとcaspasesが活性化されてアポトーシスが起こる．

しかし一方でNOはミトコンドリアでチトクロームｃの放出を抑制することによってアポトーシスを抑制することが知られている．一体どちらが本当なのだろうか？

iNOSのノックアウトを使って，肝細胞ではNOがcaspase3を抑制することによってアポトーシスを抑制し，細胞保護作用を示すという報告を下記に紹介したが，神経でも同様にiNOSは神経保護的に働くっていうんですね．iNOS阻害薬とノックアウトの両方で実験したかなりしっかりした論文です．iNOSが大量のNOを賛成するから神経毒だろうと単純に考えるはもうやめるべきではないかと思います．

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レシピは簡単．ビタミンＣと亜硝酸ナトリウムを基材（普通のゼリー）に混ぜるだけ．この基材の中で亜硝酸が還元され，NOが発生し（nitric oxide synthaseとは無関係），血管が拡張するという，がまの油顔負けの夢のような話．しかも効果は抜群で血流が３倍から１０倍に増えるという．（ええと，この外用薬，シルデナフィルの内服に取って代わりませんかね？？）

A T Tucker, R M Pearson, E D Cooke, N Benjamin. Effect of nitric-oxide-generating system on microcirculatory blood flow in skin of patients with severe Raynaud's syndrome: a randomised trial. Lancet 1999; 354: 1670-75

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DENA M. MINNING and others. Ascaris haemoglobin is a nitric oxide-activated 'deoxygenase' Nature 401, 497 - 502 (1999)

酸素は生物の種類や生体の状態によっては毒になる．世界中で最も一般的な寄生虫である回虫Ascaris lumbricoidesにとっても毒らしい．回虫の周腸液には、ヒトのヘモグロビンの2万5000倍近い強さで酸素と結合する八量体ヘモグロビン（ヒトのヘモグロビンは四量体）がある．この酸素好きのヘモグロビンはNOと反応して酸素を酵素的に消費し、周腸液を低酸素状態に保つことがわかった。

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BEATE FISSLTHALER and others. Cytochrome P450 2C is an EDHF synthase in coronary arteries. Nature 401, 493 - 497 (1999)

重要な内皮依存性血管拡張因子である一酸化窒素合成酵素とシクロオキシゲナーゼを阻害しても、ほとんどの動脈は拡張能力を持っている。この拡張は、未同定の内皮由来過分極因子（EDHF）の働きによるものと考えられる。著者らは，ブタ冠状動脈内皮細胞においてシトクロムP450（CYP）2C8/34を誘導すると、EDHFを介した過分極と弛緩が促進されることを示した。また冠状動脈にCYP 2C8/34アンチセンス・オリゴヌクレオチドを導入すると、CYP 2Cレベルが下がり、EDHFがかかわる血管応答が弱くなることも発見した。つまり、ブタ冠状動脈でのEDHFによる弛緩にはCYP 2C8/34が不可欠であり、CYP 2C8/34は冠状動脈のEDHF合成酵素の要件を満たしていることになる。NO合成酵素とCytochrome P450のホモロジーを考えても，この発見は面白い．この未同定のEDHFとは何なのか，冠状動脈以外でも，たとえば脳血管の拡張にどのような役割を果たしているのか，非常に興味深い．

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Thomas JE. and othres. Safety of intrathecal sodium nitroprusside for the treatment and prevention of refractory cerebral vasospasm and ischemia in humans. Stroke. 30(7):1409-1416, 1999 Jul.

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下記に述べたように，筋肉ではdystrophinとnNOSは構造的，機能的に深い関係にある．dystrophinはその他の蛋白と共にdystrophin-containing glycoprotein complex (DGC)の構成する．DGCは細胞膜の構造を保つ一方で細胞内への情報伝達を中継するという二つの機能を持っている．DGC成分の一つであるalpha-dystrobrevinをノックアウトすると骨格筋と心筋の病変がおきる．このノックアウトでは筋細胞膜の構造的性質障害されていないが，NOSが細胞膜からへ移動し，NOSの情報伝達が働かなくなり，NOが産生されなくなっていることがわかった．

Almer G. Vukosavic S. Romero N. Przedborski S. Inducible nitric oxide synthase up-regulation in a transgenic mouse model of familial amyotrophic lateral sclerosis. J. Neurochem. 72(6):2415-2425, 1999 Jun.

家族性の筋萎縮性側索硬化症で見出されるSODの変異のトランスジェニックマウスの脊髄では運動ニューロンが消失するばかりではなく，著明なグリアの増生が起きる．このグリアにiNOS蛋白もmRNAが発現しており，iNOS活性も増加している．iNOSは運動ニューロン消失に伴って増加するので，運動ニューロン消失の根本的な原因ではないだろうが，病変の進行因子になっているのではないかと著者らは考察している．

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大脳皮質神経細胞培養系でNMDA受容体の一部であるPSD-95 (postsynaptic density-95)の発現を抑制すると，NMDA受容体の電気生理学的性質を変わらずにNMDA受容体を会するnNOSの活性化が抑制される．ゆえにPSD-95はNMDA受容体によるnNOSの活性化のカップリングに重要な役割を果たしていると考えられる

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Rossig L. Fichtlscherer B. Breitschopf K. Haendeler J. Zeiher AM. Mulsch A. Dimmeler S. Nitric oxide inhibits caspase-3 by S-nitrosation in vivo. Journal of Biological Chemistry. 274(11):6823-6826, 1999 Mar 12.

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Ashina M. Lassen LH. Bendtsen L. Jensen R. Olesen J. Effect of inhibition of nitric oxide synthase on chronic tension-type headache: a randomised crossover traial. Lancet. 353(9149):287-289

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ヒトの筋肉は豊富なnNOSがあるが，どうも，交感神経を介した血管の収縮が，筋収縮にともなって緩和される時に，血管を拡張させる働きがあるらしい．面白いのは，骨格筋のnNOSはデュシェンヌ型の筋ジストロフィーで変異しているジストロフィンと密接な関係にあり，ジストロフィンの変異によってnNOSの発現も著減するということだ．著者らはデュシェンヌ型の筋ジストロフィーのモデルマウスであるmdr mouseとnNOSのノックアウトマウスの両方で，交感神経を介する筋血管の収縮が障害されていることを示した．

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胎児脳からとった培養細胞で得られた結果．地味な研究だが，剖検脳を使って研究する人は記憶に留めておくべき文献だろう．

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caspase 3の活性化はBCL-2のcleavage（開列？）とミトコンドリアからのチトクロームCの放出を促進し，これらの反応はさらに下流のcaspaseの活性化を起こす．NOはcaspase 3を阻害することが知られているので，BCL-2のcleavageとミトコンドリアからのチトクロームCの放出を阻害するかどうかを検討したところ予想通りの結果だった．

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肝細胞の再生の時，TNF-αやIL-6といったサイトカインが増加するが，これらのサイトカインの働きを阻害すると肝細胞のDNA合成が阻害されるばかりでなく肝細胞死が促進される．これはTNF-αやIL-6が誘導するiNOSが肝細胞死に関与しているからではないかと考えて，iNOSノックアウトマウスで肝部分切除後を行ったところ，肝細胞再生が強く障害されていることがわかった．更にiNOSノックアウトマウスの切除肝ではcaspase 3の活性が上昇していることもわかった．一方，TNF-α,IL-6, NF-kappa-betaの発現は変わっていなかった．

以上より，肝細胞再生に際してTNF-αやIL-6によって誘導されたiNOSは，caspase 3経由でアポトーシスを抑制し，肝細胞再生を促進する方向に働いていることが示された． この研究は，iNOSは大量のNO産生を起こすから細胞毒として働くというステレオタイプの考え方に強く警告を発している．一方，裏返して考えると，iNOSがアポトーシスを抑制するなら，すなわち癌化を促進するのではないかとも考えられる．

Rai RM and others. IMPAIRED LIVER REGENERATION IN INDUCIBLE NITRIC OXIDE SYNTHASE-DEFICIENT MICE. Proc Natl Acad Sci USA. 95(23):13829-13834, 1998.

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Brundin L, Svenungsson E, Morcos E, et al. Central nervous system nitric oxide formation in cerebral systemic lupus erythematosus. Ann Neurol 1998;44:704-706.

iNOSのノックアウトは野生型に比べて

１．インフルエンザAウイルスを駆逐する能力が高い．
２．その能力はINTERFERON GAMMA依存性である．
３．インフルエンザAウイルス感染による肺炎も起こしにくい．
４．その肺炎はウイルス量とは関係なく，野生型でもNOS阻害剤を投与すると起こらない．

すなわち，iNOSはインフルエンザAウイルス感染において，INTERFERON GAMMA依存性のウイルス排除能力を抑制し，肺炎を起こす．これは非常に重要な知見で，インフルエンザAウイルス感染において，NOS阻害剤を治療薬として考慮すべきことを示唆している．

Karupiah G. Chen JH. Mahalingam S. Nathan CF. Macmicking JD. RAPID INTERFERON GAMMA-DEPENDENT CLEARANCE OF INFLUENZA A VIRUS AND PROTECTION FROM CONSOLIDATING PNEUMONITIS IN NITRIC OXIDE SYNTHASE 2-DEFICIENT MICE. Journal of Experimental Medicine. 188(8):1541-1546, 1998 Oct 19.

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回答：NOが，NO2, NO3に代謝されるのは，酸化反応そのものです．酸化反応は酸素がたくさんないと進みません．低酸素状態にすると，NOが，NO2, NO3に代謝されにくくなるのは当然予想されます．NOが酸化されて最終代謝産物であるnitrite, nitrate (NO2, NO3)に変化する場所については正確なことはわかりません．しかしNO自由に拡散する上に大変反応性に富む分子ですから，NOがNO2になるのは非酵素反応で起こってしまうと推測します．つまり酸素のあるところなら，細胞内外どこでもいい．NO2がNO3になるのはもう少し複雑で，catalase-hydrogen peroxidase complexが関与するとの報告があります(1)．ところがpHの低い，水素イオンがたくさんある状態では，逆にNO2が還元されてNOができる(2)なんてこともあります．実際，低酸素状態ではxanthine oxidaseがNO2を還元してNOを産生する(3)ことが報告されています．

さらに，そもそもNOの産生はNADPHを必要とするNOSの酵素反応ですから，ミトコンドリアの電子伝達系がきちんと機能してNADPHが十分に供給されないと，NO自体ができなくなる可能性もあります．

以上より，虚血，低酸素状態と，組織に酸素が十分ある状態とではNOからNO2，NO3への代謝が全く異なる要素がいくつも考えられるので，虚血，低酸素状態ではNO2，NO3の測定がNOの産生の指標にならないと考えられます．

1. Parks NJ, Krohn KJ, Mathis CA, Chasko JH, Geiger KR, Gregor ME, Peek NF. Nitrogen-13-labeled nitrite and nitrate: distribution and metabolism after intratracheal administration. Science 1981 Apr 3;212(4490):58-60

2. Benjamin N, Odriscoll F, Dougall H, et al. Stomach NO synthesis. Nature 1994;368:502.

3. Zhang Z. Naughton D. Winyard PG. Benjamin N. Blake DR. Symons MCR. GENERATION OF NITRIC OXIDE BY A NITRITE REDUCTASE ACTIVITY OF XANTHINE OXIDASE - A POTENTIAL PATHWAY FOR NITRIC OXIDE FORMATION IN THE ABSENCE OF NITRIC OXIDE SYNTHASE ACTIVITY. Biochem Biophys Res Commun 249(3):767-772, 1998.

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Soderhall C. Nordenskjold A. NEURONAL NITRIC OXIDE SYNTHASE, NNOS, IS NOT LINKED TO INFANTILE HYPERTROPHIC PYLORIC STENOSIS IN THREE FAMILIES. Clinical Genetics. 53(5):421-422, 1998 May.

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Giraldez RR. Zweier JL. AN IMPROVED ASSAY FOR MEASUREMENT OF NITRIC OXIDE SYNTHASE ACTIVITY IN BIOLOGICAL TISSUES. Analytical Biochemistry. 261(1):29-35, 1998 Jul 15.

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Endres M. Laufs U. Huang ZH. Nakamura T. Huang P. Moskowitz MA. Liao JK. STROKE PROTECTION BY 3-HYDROXY-3-METHYLGLUTARYL (HMG)-COA REDUCTASE INHIBITORS MEDIATED BY ENDOTHELIAL NITRIC OXIDE SYNTHASE. Proc Natl Acad Sci USA. 95(15):8880-8885, 1998.

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Szabo C. Dawson VL. ROLE OF POLY(ADP-RIBOSE) SYNTHETASE IN INFLAMMATION AND ISCHAEMIA-REPERFUSION [Review]. Trends in Pharmacological Sciences. 19(7):287-298, 1998 Jul.

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Chen AFY. Obrien T. Katusic ZS. TRANSFER AND EXPRESSION OF RECOMBINANT NITRIC OXIDE SYNTHASE GENES IN THE CARDIOVASCULAR SYSTEM [Review]. Trends in Pharmacological Sciences. 19(7):276-286, 1998 Jul.

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Kano T. Shimizusasamata M. Huang PL. Moskowitz MA. Lo EH. EFFECTS OF NITRIC OXIDE SYNTHASE GENE KNOCKOUT ON NEURO-TRANSMITTER RELEASE IN VIVO. Neuroscience. 86(3):695-699, 1998 Oct.

high-K脱分極によるグルタミン酸とGABAの放出では野生型とノックアウトに差はないが，NMDAによるグルタミン酸とGABAの放出はノックアウトで有意に低下していた．

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Clarkら(1)はマラリア脳症にNOが関与しているとの仮説を立てたが，Luckhart(2)らは逆にNOが抗マラリア免疫に重要な役割を果たしていることを示した．

1. Clark I, Rockett K, Cowden W. Possible central role of nitric oxide in conditions clinically similar to cerebral malaria. Lancet 1992;340:894-6.

2. Luckhart S. Vodovotz Y. Cui LW. Rosenberg R. THE MOSQUITO ANOPHELES STEPHENSI LIMITS MALARIA PARASITE DEVELOPMENT WITH INDUCIBLE SYNTHESIS OF NITRIC OXIDE. Proc Natl Acad Sci USA 95(10):5700-5705, 1998 May 12.

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Thorns V. Hansen L. Masliah E.NNOS EXPRESSING NEURONS IN THE ENTORHINAL CORTEX AND HIPPOCAMPUS ARE AFFECTED IN PATIENTS WITH ALZHEIMERS-DISEASE.Experimental Neurology. 150(1):14-20, 1998 Mar.

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Poly(ADP-ribose)polymerase (PARP)はNADとATPを基質として，核内の蛋白にADP-riboseを100個もくっつける核内酵素である．PARPはDNAの断片によって活性化されるので，PARPの活性化によるNADとATPの枯渇が細胞死の原因でないかと言われている．この過程にはNOやperoxynitriteも関与していると言われている．

ではこのPARPをノックアウトすると細胞死が起こりにくくなるのか？Snyderらのグループによれば，答えはイエス．中大脳動脈梗塞モデルで，ノックアウトマウスでは野生型より梗塞が80％も減少した．脳血流その他のhemodynamic factorはノックアウトマウスと野生型では有意な差がなかったという．にわかには信じられないようなデータだが，脳虚血におけるPARPの重要性は他の論文でも示されている．

Himi T, Ishizaki Y, Murota S. A caspase inhibitor blocks ischemia- induced delayed neuronal death in the gerbil. Eur J Neurosci 1998;10:777-781.

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一方，Wangらは，下垂体前葉に，神経型のNOSで染まるのにNADPH-diaphorase染色陰性という細胞を見出した．これまでNOSならば必ずNADPH-diaphorase活性を持っているとされてきたのだが，Wangらの見出した所見は別の型のNOSの存在を示しているのかもしれない．

１．池田正行. 神経変性疾患とNO. Dementia 1994;8:175-183.
２．池田正行. 神経疾患へのNOの関与の証拠は？. 医学のあゆみ 1995;173:760-761.
３．Wang H. Christian HC. Morris JF. DISSOCIATION OF NITRIC OXIDE SYNTHASE IMMUNOREACTIVITY AND NADPH-DIAPHORASE ENZYME ACTIVITY IN RAT PITUITARY. Journal of Endocrinology. 154(3):R 7-R 11.

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Kun J, Mordmuller B, Lell B, Lehman LG, Luckner D, Kremsner PG. Polymorphism in promoter region of inducible nitric oxide synthase gene and protection against malaria. Lancet 1998;351:265-266.

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Liaudet L. Rosselet A. Schaller MD. Markert M. Perret C. Feihl F. NONSELECTIVE VERSUS SELECTIVE INHIBITION OF INDUCIBLE NITRIC OXIDE SYNTHASE IN EXPERIMENTAL ENDOTOXIC SHOCK. Journal of Infectious Diseases. 177(1):127-132, 1998 Jan

70 mg/kg intraperitoneal (ip) lipopolysaccharide (LPS)were treated 6 h after LPS with either N-G-gamma-L-arginine methyl ester (L-NAME, nonselective NOS inhibitor, 10-60 mg/kg), L-canavanine (selective inhibitor of inducible NOS, 50-300 mg/kg), or saline (0.2 mt) given ip, In a subset of mice, plasma concentrations of nitrate (NO breakdown product), lipase (pancreas injury), lactate dehydrogenase, and transaminases (liver injury) were measured 16 h after LPS, Although both inhibitors reduced plasma nitrate, they produced contrasting effects on survival and organ injury. L-NAME enhanced liver damage and tended to accelerate the time of death, while L-canavanine significantly reduced mortality and had no deleterious effects in terms of organ damage.

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NOはガスゆえ，シナプス間隙を自由に拡散するから，シナプス後部からシナプス前部へ向かう逆行性の神経伝達物質となりうるのではないかと長い間推測されていたが，なかなか証拠がつかまらなかった．網膜の視細胞にはcGMPで開くチャネルがあるが，そこでNOが逆行性の伝達物質であると証明した論文である．

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1. Schmidt HHHW, Hofmann H, Schindler U, Shutenko ZS, Cunningham DD, Feelisch M. No .NO from NO synthase. Proc Natl Acad Sci USA 1996;93:14492-7.

2. Xia Y. Zweier JL. DIRECT MEASUREMENT OF NITRIC OXIDE GENERATION FROM NITRIC OXIDE SYNTHASE. Proc Natl Acad Sci USA 94(23):12705-12710, 1997 Nov 11.

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彼らは野生型SODと変異SODの大きな相違点として，変異SODで，亜鉛への親和性が野生型の３０分の１と極端に低くなっていることを見出した．SODから亜鉛が失われると，蛋白のチロシン残基のニトロ化が促進されることがわかっている．変異SODでは亜鉛が失われやすくなっているから，チロシン残基のニトロ化が加速され，蛋白の機能が障害されやすくなる可能性が考えられる．その上運動ニューロンには亜鉛をたくさんキレートするNeurofilament-L (NF-L)があるので蛋白のチロシン残基のニトロ化がより起こりやすくなるというわけだ．

Crow JP. Sampson JB. Zhuang YX. Thompson JA. Beckman JS. DECREASED ZINC AFFINITY OF AMYOTROPHIC LATERAL SCLEROSIS-ASSOCIATED SUPEROXIDE DISMUTASE MUTANTS LEADS TO ENHANCED CATALYSIS OF TYROSINE NITRATION BY PEROXYNITRITE. Journal of Neurochemistry. 69(5):1936-1944, 1997 Nov.

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iNOSは神経系ではグリアに発現し，神経細胞にはiNOSは発現しないと一般に考えられてきたが，我々の研究室では，iNOSが神経細胞に発現することをすでに示している (2, 3)．

神経源線維変化を示すのは死にゆく細胞だから，何らかの引き金（例えばiNOSの発現を押さえるTGF-betaの減少）によって神経細胞にiNOSが発現し，その細胞が周囲にNOをばらまきつつ自分も死んでいくのだろうか？そうなると，iNOSの発現を抑える非ステロイド系消炎剤をアルツハイマー病の治療に使う(4)という考え方も案外馬鹿にしたもんでもないかもしれない．しかしそれにしても肝心のグリアにiNOSが発現しないのはどうしてだろうか？

1. Vodovotz Y, Lucia MS, Flanders KC, et al. Inducible nitric oxide synthase in tangle-bearing neurons of patients with Alzheimers disease. J Exp Med 1996;184:1425-1433.
2. Sato I, Kim Y, Himi T, Murota S. Induction of calcium-independent nitric oxide synthase activity in cultured cerebellar granule neurons. Neurosci Lett 1995;184:145-8.
3. Sato I, Himi T, Murota S. Lipopolysaccharide-induced nitric oxide synthase activity in cultured cerebellar granule neurons. Neurosci Lett 1996;205:45-8.
4. Stewart WF, Kawas C, Corrada M, Metter EJ. Risk of Alzheimers-disease and duration of NSAIDs use. Neurology 1997;48:626-632.
5. Ii M, Sunamoto M, Ohnishi K, Ichimori Y. beta-Amyloid protein-dependent nitric oxide production from microglial cells and neurotoxicity. Brain Res 1996;720:93-100.

アルツハイマーとNOに関するこれまでの知見は下記を参考にしてもらいたい．

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エイズでは高率に痴呆が起こるが，神経細胞自体にはHIVは感染せず，また剖検脳では高度の痴呆でも神経細胞の脱落は軽いことが多い．このことから，エイズにおける痴呆は，神経細胞の直接の障害ではなく，間接的な障害が原因で起こるのではないかと推測されていた．その間接的な障害をNOに求めたのがこの論文である．特にHIVの構成蛋白であるgp41はTNF-alfa, IL-1beta, PAFといった炎症性サイトカイン，さらにiNOSを誘導するので，gp41とiNOSがエイズ痴呆の発現に関与しているのではないかという仮説を立てた．
二つの点からこの仮説を検討した．一つはエイズ痴呆患者脳でiNOSとgp41が増加しているかどうか．もう一つは，in vitroでgp41がiNOSを誘導し，NOを産生させ，このNOが神経細胞を障害するかどうかという点である．
結果：エイズ痴呆の重症であるほど，剖検脳のiNOS，gp41の量は多かった．また，gp41はneuron/gliaのcocultureにおいてiNOSを誘導し，NOを産生させ，神経細胞死を起こす．

コメント：サイエンスの論文にしてはいまいちさえない．gp41がiNOSを誘導するということは1995年にすでに報告されているし，HIV感染による神経細胞障害にNOが関与しているということも目新しいことではない．強いて新しいところと言えば患者脳でiNOSとgp41がともに増加していて，それが痴呆の重症度と関係していたという点か．

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プルキンエ細胞そのものにNOSがないにしても，周囲の顆粒細胞はNOSを持っていますから，顆粒細胞から出てきたNOがプルキンエ細胞を標的に働くことは十分考えられます．正常対照のプルキンエ細胞にnitrotyrosineが強く染まると言うことは，病的な過程だけでなく，生理的活動でもチロシンのニトロ化が十分起こっていることを示します．

1. Mark A. Smith, Peggy L. Richey Harris, Lawrence M. Sayre, Joseph S. Beckman, and George Perry. Widespread Peroxynitrite-Mediated Damage in Alzheimer's Disease. J. Neurosci. 1997;17: 2653-2657.

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また，尿素サイクルやNOSと全く関係なくアルギニンが消費され，シトルリンが産生されることもあることは下記”NOSとは関係のないアルギニンからシトルリンへの変換”で述べました．

ヒトにもNOSとは全く関係なくシトルリンが貯蔵する病気があります．シトルリンをアルギニノコハク酸に変換するargininosuccinate synthetase (ASS)の欠損症です．髄液でも血液でもシトルリンが著増します．私はこの病気の症例報告をしました(2)．

このようにして，アルギニンもシトルリンのそのままではNOS活性の指標にはなりえません．ではなぜアルギニンからシトルリンへの変換を使ってNOS活性が測定できるかというと，あくまで，試験管の中で，放射性ラベルをしたアルギニンを外から一定量加えてやることによって，ラベルしたシトルリンにどの程度変換されるかを観察しているからです．つまり，アルギニンにしろ，シトルリンにしろ，どこのプールから由来するかははっきりさせ，かつ，その試験管の中にNOS阻害剤を入れて放射性シトルリン産生が綺麗に抑制されてはじめて，そのシトルリン産生がNOSによるものと言えるのです．これだけ厳密にin vitroでコントロールされた状態での放射性のシトルリン産生と，whole animalの細胞外液中のシトルリン濃度とは全く別のプールであることは容易にわかっていただけると思います．

1.　Garthwaite J. Glutamate, nitric oxide and cell-cell signalling in the nervous system. Trends Neurosci 1991;14:60-67.
2.　池田正行, 織茂智之, 黒沢崇四, 新井雅信, 冷牟田英三. 肝argininosuccinate synthetase(ASS)の小葉内局在が不均一塊状型を示したシトルリン血症の１剖検例. 臨床神経 1987;27:931-935.

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アルツハイマー病の脳では，NOSニューロンは必ずしも保たれません．歯状回の外側ではNADPH diaphorase陽性線維が脱落しています(3)．また，NOSmRNAが皮質下と海馬の一部ので減少しているとの報告もあります(4)．結局，アルツハイマー病におけるNOSニューロンの保持は部位により異なるようです．

1. Matthews RT, Beal MF. Increased 3-nitrotyrosine in brains of Apo E- deficient mice. Brain Res 1996;718:181-184.
2. Good PF, Werner P, Hsu A, Olanow CW, Perl DP. Evidence for neuronal oxidative damage in Alzheimer's disease. Am J Pathol 1996;149:21-28.
3. Rebeck GW, Marzloff K, Hyman BT. The pattern of NADPH-diaphorase staining, a marker of nitric oxide synthase activity, is altered in the perforant pathway terminal zone in Alzheimer's disease. Neurosci Lett 1993;152:165-168.
4. Norris PJ, Faull RLM, Emson PC. Neuronal nitric oxide synthase (nNOS) mRNA expression and NADPH-diaphorase staining in the frontal cortex, visual cortex and hippocampus of control and Alzheimer's disease brains. Mol Brain Res 1996;41:36-49.

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でも，はっきり言うと，どうもうさんくさい．というのは，行動実験での対照群以外では，すべて，n=2から，せいぜいn=4なのです．でもグラフを見るとSEが小さくて，n=6以上の印象がある．バイオロジーを少しでもやった人間ならわかるだろうけど，n=2なんてほんと，信用できない．そんでもってANOVAをかけて検定している．確かに猿はラットみたいにふんだんに使えないのはわかるけど，n=2はないだろうよ．神経型のNOSからのNOが神経毒として働くというデータを出しているのは，Snyderのとこだけなんだよね．それにラジカルが悪さをするというデータとキノリン酸によるハンチントン病のモデルのデータを盛んに出しているBealのところが提灯持ちをした，そんなふうに考えるのは，僕のひがみでしょうか．でも，SnyderのところもBealのところも，仮説はこうだと決めてかかって，それに合うデータだけを出し続けている，そういう感じが強いのです．

1. Hantraye P, Brouillet E, Ferrante R, Palfi S, Dolan R, Matthews RT, Beal MF. Inhibition of neuronal nitric oxide synthase prevents MPTP-induced parkinsonism in baboons. Nature Med 1996;2:1017-1021.
2. Snyder SH. No NO prevents Parkinsonism. Nature Med 1996;2:965-966.　

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Green BG, Chabin R, Grant SK. The natural product noformycin is an inhibitor of inducible-nitric oxide synthase. Biochem Biophys Res Commun 1996;225:621-626.

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1. Nakane M, Schmidt H, Pollock J, Forstermann U, Murad F. Cloned human brain nitric oxide synthase is highly expressed in skeletal muscle. FEBS letters 1993;316:175-180.
2. Brenman JE, Chao DS, Gee SH, et al. Interaction of nitric oxide synthase with the postsynaptic density protein PSD-95 and alpha1-syntrophin mediated by PDZ domains. Cell 1996;84:757-67.
3. Chang WJ, Iannaccone ST, Lau KS, et al. Neuronal nitric oxide synthase and dystrophin- deficient muscular dystrophy. Proc Natl Acad Sci USA 1996;93:9142-9147.
4. Brenman JE, Chao DS, Xia H, Aldape K, Bredt DS. Nitric oxide synthase complexed with dystrophin and absent from skeletal muscle sarcolemma in Duchenne muscular dystrophy. Cell 1995;82:743-52.
5. Bredt DS. NO NMDA receptor activity. Nature Biotech 1996;14:944.

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