1355
蔭酸 カル シウム結 晶 の成 長 を抑 制 す る 高分 子 物質 につ い て の研究 第4編
尿 中 ペ プ シ ノ ーゲ ン お よ び ム コポ リサ ッ カ ラ イ ドの 蔭 酸 カ ル シ ウ ム結 晶 成 長 抑 制 活 性 に つ い て
千葉大学医学 部泌尿器科学教室 (主任: 島崎淳教授)
HIGH MOLECULAR
伊
藤
島
崎
晴
夫 淳
WEIGHT SUBSTANCES WHICH INHIBIT CALCIUM OXALATE CRYSTAL GROWTH
4: Studies on the role of urinary pepsinogen and mucopolysaccharide as inhibitors of calcium oxalate crystal growth Haruo Ito, and Jun Shimazaki Department of Urology, Chiba University School of Medicine (Director: Prof. J. Shimazaki) Pepsinogen has relatively strong inhibitory activity as anticipated from its high content of aspartic acid and glutamic acid. Urinary pepsinogen level in human was not so high as reported by Gottlieb, so that the percent of the contribution of pepsinogen to the activity of dialysed urine was only 0.8-3. 4. The hypothesis that mucopolysaccharide is the main urinary high molecular weight inhibitor cannot be accepted because its activity is weak compared to dialysed urine. It is concluded from these results that the urinary high moleuular weight inhibitor is an absolutely unknown material. は じめ に 第1編
お よ び そ のdisaccharide
で, ヒ ト尿 中 に 存 在 す る未 知 の高 分 子 物 質 で あ
る蔭 酸 カ ル シ ウ ム(以 下CaOxと
略 す)結
晶成 長 抑 制
∠Di-6S,
酸 のhomopolymerが
強 いCaOx結
晶成長却制活性を
有 す る こ とを 発 表 し た. これ らの 酸 性 ア ミノ酸 を 特 に こ多 く含 有 す る特 異 な 蛋 白 で あ るpepsinogenは 排 泄 さ れ る と い わ れ る1)2). したが つ て, 制 物 質 の 本 態 がpepsinogenで 又, mucopolysaccharideが 説3)がある. そこ
尿中に 大量 尿中高分子抑
で, この 両 者 の 意 義 につ い て 検 討 し,
若 干 の知 見 を 得 た の で, こ こに 報 告 す る.
gma社
pepsinogenお
よ びbovine
よ り 購 入 した.
1)
2)
蔭 酸 カ ル シ ウ ム 結 晶 成 長 の 測 定 法 は 第l編
尿 の 透 析 に つ い て は 第1編
3)pepsinogenの
serum
albuminは
chondroitin sulfate A, B, C,
に記 し
参 照.
Herriot4)の
測定 記 載 し た 方 法 で 行 な つ た.
を 用 い て 得 た0.2∼1Oμg/mlま
hog
pepsinogen
で の 検 量 線 を 使 用 し た.
結 l)pepsinogenの
果
活 性 は そ のassay系
中の 濃度 が
4. 25μg/m1で
は 弱 く, 0. 425μg/mlで
は さ らに ご弱 い が,
42.5μg/mlで
は か な り強 い(図1).
こ の 結 果 はpepsi-
nogenの
材 料 な らび に方 法 hog
∠Di-4S,
生 化 学 工 業 よ り購
た.
あ る可 能 性 が 考 え られ た. 尿中抑制物質で あ るとす る
あ るDi-OS,
acidは
入 し た.
因 子 が きわ め て 重 要 で あ る こ とを 報告 した. 又, 第3編 で 酸 性 ア ミノ酸 で あ る ア ス パ ラギ ソ酸 お よび グル タ ミソ
unitで
な ら び にhyaluronic
ア ス パ ラ ギ ソ 酸 お よび グ ル タ ミ ソ 酸 含 量 が 高 い
こ と か ら 推 測 さ れ た 通 りで あ つ た. minは,
そ の 濃 度 が42.5μg/mlで
こ れ に 対 し て,
albu-
も活 性を 持 た な か つ
1356 図1
ペ プ シ ノ ー ゲ ン お よび アル ブ ミンの 蔭 酸 カル
表2
新 鮮 尿 中 の ペ プ シ ノ ー ゲ ン濃 度
シ ウ ム結 晶 成長 抑 制 活 性
濃 度 の 単 位 は μg/mlで 図2
縦 軸 に は 抑 制 活 性(%oxalate
in mtrate)を
あ る.
ペ プ シ ノー ゲ ン の濃 度 一 活 性 曲線
示 す.
各 点 は3回 の 測 定 値 の 平 均 ±S. E: で あ る. 横 軸 に は hog Pepsinogenお よ び bovine serum albuminの assay
tube中
pepsinogenの42.
5μg/
mlは
分 子 あ た り の 濃 度 に 換 算 す る と1O-6Mで
あ る.
表1
の 濃 度 を 示 す.
凍 結,
融 解 の 尿 中 ペ プ シ ノ ー4ゲ ン 値 に 与
え る影 響
縦 軸 に は 抑 制 活 性(%oxalate 各 点 は3回
in
mtrate)を
の 測 定 値 の 平 均 ±S. E: で あ る.
値 はpepsinogenのassay系
示 す.
横 軸 の数
中 の 濃 度 を 示 す.
た. 濃 度 の単 位 は μg/m1で
3)新
あ る.
鮮 尿 中 ペ プ シ ノ ー ゲ ン濃 度
新 鮮 尿 中pepsinogen濃 た7し
た がつ て, pepsinogenの
示 した 活 性 が蛋 白質 の
を 凍 結, 融 解 す る こ と の尿 中ペ プ シ ン ノ ー ゲ ン
値 に 与 え る影 響 度 を測 定 した後,
れ らを 凍 結, 融 解, 濾 過 し, 再 び,
pepsinogenレ
そ のpepsinogen濃
す る と, 凍 結,
ベ ル は, 平 均0. 5μg/mlで
の平 均 値1.7μg/m1よ
り低 か つ た.
凍 結, 保 存 後 そ のpepsinogenを
そ
融解後 の 尿 中 あ り, 新 鮮 尿 中
よつ て, 24時 間 尿 を
測 定 す る こ とは 中 止 し
の平 均2.4μg/m1,
あ り, 男 子 の 値 が 女 子 の値 な お, こ の値
は 以前 報 告 され た 値 よ りは るか に低 い. 4)ペ
6検 体 の 新 鮮 尿 中pepsinogen濃
度 を 測 定 し た(表1).
女 子11例 の 平 均1.0μg/mlで
よ りも 高 い とい う結 果 で あつ た(表2).
非 特 異 な性 質 で は な い こ とが 分 る. 2)尿
度 は 男子8例
プシ ノ ー ゲ ソ の濃 度 と蔭 酸 カ ル ミ ウム結 晶成 長
抑 制 活性 尿 中 に存 在 す るpepsinogen濃 度 の 範 囲 で, そ の濃 度 一 活 性 曲線 を し らべ た. す る と, 図2に 示 した ご と く, きれ い な 曲 線 が 得 られ た. 度 とそ の活 性 は1: わ か つ た.
した が つ て, pepsinogen濃
1にご対 応 させ る こ とが 出 来 る こ とが
135? 表3
透 析 後 の尿 の持 つ 蔭酸 カ ル シ ウム結 晶成 長 抑 制 活 性 に し め るペ プ シ ノ ー ゲ ンの 割 合
*thymol 1 gを あ ら か じ め 加 え て 蓄 尿 し た **pepsinogenをassay tubeに 個 々 の 尿 中 レ ベ ル と な る よ う に 加 え た 場 合 の 抑 制 活 性(%oxalate mtrate)とControlと ***被 透 析 尿1m1をtotal controlと
図3
chondroitin
acidと
の 差(%) 12mlのassay
の 差(%)を12倍
tubeに
加 え た 場 合 の 抑 制 活 性(%oxalate
in
in
filtrate)と
したもの
sulfate A, B, C, お よ びhyaluronic
図4
透 析 後 の ヒ ト尿 と の 蔭 酸 カ ル シ ウ ム 結 晶 成
コ ン ド ロ イ チ ン 硫 酸 の 構 成 単 位 で あ るdisac-
charide
unitの
蔭 酸 カル シ ウ ム 結 晶成 長 抑 制 活 性
長抑制活性 の比較
す べ て のdisaccharide 度 は10-4Mで
unitのassay
あ る.
tube中
の濃
マ
これ らの構 造 式 にっ いて は考
案 の 部 参 照. 縦 軸 に は 抑 制 活 性(%oxalate 各 点 は3回
と し て の 濃 度(モ
示 す.
縦軸に示
sulfate A, B, C, お よ びhyaluronic そ の 構 成 単 位 で あ る disaccharide ル)で あ る.
す な わ ち,
後 者 は37. 9μ9/mlで
半 分 の1∼IVは4例 tota112mlのassay
5)尿
mtrate)を
の 測 定 値 の 平 均 ±S. E: で あ る.
し たchondroitin acidの 濃 度 は,
43. 5μg/m1,
in
あ る.
あ つ た.
し た が つ て,
inhibitorで 6)
前三者は 又 横 軸 の右
の ヒ ト尿 を 透 析 し, そ の1mlを tubeに 加 え た こ と を 示 す.
pepsinogenは
コ ソ ド ロ イ チ ソ硫 酸A,
図3か
ム結 晶 成 長 抑 制 活性 の 被 透 析 尿 全 活 性 に 占 め る 割 合
ら分 る ご と く, chondroitin
43. 5μ9/m1), 活 性 は12倍
6例 の24時 間 尿 を 使 用 し て, そ の尿 中 レベ ル のpepsino-
い.
お よ びhyaluronic
お よび ピア ル ロ ン
して い るか を 調 べ た(表3).
尿 中 のmucopolysaccharide濃
ベル
この 濃 度 のpepsino-
活 性 は 透 析 後 の 尿 の 持 つ 全 活 性 の0. 8∼3. 4%で
sulfate A, acid(37.
B,
C(各
9μg/ml)の
に 稀 釈 さ れ た 透 析 後 の ヒ ト尿 の 活 性 よ り も 弱
charide
genの
C,
こ の 濃 度 は こ れ ら のmucopolysaccharideのdisac-
genが 持 つ 活 性 は透 析 後 の 尿 の持 つ 活 性 に ごどの程 度 寄 与
は0. 2∼3. 2μg/mlの 間 で あ つ た.
B,
酸 と 透 析 後 の ヒ ト尿 と の 蔭 酸 カ ル シ ウ ム結 晶 成 長 抑 制 活 性の比較
中 レベ ルの ペ プ シ ノー・ゲ ンが示 す 蔭酸 カル シ ウ
尿 中pepsinogenレ
尿 の 主 要 な 高分 子
は な い こ と が 判 明 し た.
unit当
りの 濃 度 で 表 わ す と10-4Mで
そ の 約2/3はchondroitin のmucopolysaccharideは
あ る.
ヒ ト
度 は10μg/m1程度5)で, sulfateと
い わ れる6)ので, 尿
中
透 析 後 の尿 の 持 つ 活 性 に さほ
1358
ど 寄 与 し て い な い こ と が 分 る. 7) ride
そ こ で,
コ ソ ド ロ イ チ ン硫 酸 の 構 成 単 位 で あ るdisacchaunitの
が,
蔭 酸 カ ル シ ウ ム結 晶 成 長 抑 制 活 性
∠Di-4Sと
∠Di46Sは
硫酸基を失 つた は あ る が,
のchondroitin
全 く活 性 を 持 た な い の に 対 し て,
∠Di-Os(考
案 参 照)の
み は,
わず かで
活 性 を 示 し た(図4). 按
胃 で 合 成 さ れ るpepsinogenの
は な く, pepsinogenの
約1%は
尿中に 排泄 さ
りCaOx結
尿 中 で は 活 性 型 のpepsinで 尿中濃
報 告 さ れた1). pepsinogenは
そのア
晶 成 長 抑 制 活 性 を 持 つ こ と が 判 明 し た. pepsinogenの
尿 中 濃 度 が,
に 高 い も の で あ れ ば,
nogenの
のfreezerに
の のpepsinogenを はpepsin活 を,
そ こ で,
定 量 を 行 な つ て み た.
尿 を 一2o℃
ご 蓄 え た 後,
著 者 がHerriottの た 所,
得 ら れ た.
な お,
個 々 の 尿 で,
inhibitorで 一 方,
chondroitin
droitin
o. 8%∼3.
4%と
図5
結 合 し な い 遊 離 のchon-
これ らの薬 剤 が結 石形 成 を 抑 制 す る可
コン ド ロイ チ ン硫 酸 の構 造 式
尿
測定 し
い う結 果
sulfateな
1%,
C一 が し め, 8f,
34%は
尿中 には
ど のproteoglycan
あ る という6). した
ほ ぼ 尿 中mucopolysaccharideを
そ れ ぞ れchondroitin
が つ て,
acid
R2 = H
R, = SO3H,
R2 = H
C:
Ri=
H,
R2 = SO3H
A: B:
chondroitin chondroitin
sulfate sulfate
A B
C:
chondroitin
sulfate
C
これ が 尿 中 の
そ の 他 はchondroitin
hyaluronic
R, = SOSH,
B:
C5' epimer
尿中の主要な
度 含 ま れ る と 云 われる5). 尿中muco-
polysaccharideの31%,
A:
尿の活性に ご
あ る か ど うか 検 討 し た.
血 中 と同様 に ご, chondroitin
1%で
と4-methylumbe1lifery1β-
よれ
こ こ で,
sulfate
晶
と こ ろ で,
能 性 は あ る で あ ろ う.
し てRobertsonら3)は
考 え て い る の で,
主 要 なinhibitorで
heparitin
あ る 程 度 のCaOx結
合 成 を 刺 激 す る こ と が 分 つ て いる10)11)
12). した が つ て,
蓄
Bucherに
尿 中pepsinogenが
尿 中 高 分 子inhibitorと
A, 4 B,
sulfateが
coreと
sulfateの
は な い と い う こ と が 判 つ た わ け で あ る.
mucopolysaccharideを
sulfate
尿 中 の主 な高 分 子
そ の尿 に ご含 ま れ て い る
少 し は 寄 与 し て い る こ と は 確 か で あ る が,
断 片 が1oμg/ml程
場 合 に も い え る こ とで あ
は な い と考 え られ た.
示 す 活 性 は 透 析 後 の 尿 ゐ持 つ 全 活 性 の ど
し た が つ て,
inhibitorで
チ モ ー ル1g
濃度 が
近 い の で,
間 安 定 で あ る という9).
の 位 の 割 合 で あ る か 調 べ た 所, で あ つ た.
inhibitorの
報 告 した値 よ りも は るか に ご低 い 値 が
そ こ で,
pepsinogenが
次 に,
との 操 作 後 に ご
ここ
濃度一活性
に な る)に
以 上 よ り, mucopo1ysaccharideも
D-xylosideがprotein
方 法4)で 尿 中pepsinogenを
Gottlieb1)の
な わ ち,
う. 層こ の こ と はpepsinogenの る.
p-nitropheny1β-D-xyloside
間
細菌 が 増 殖 しな い 場 合 に ごは,
室 温 で4日
尿 の も う全 抑 制 活
チ モ ー ル はpepsinogen
の定 量 に ご影 響 を 及 ぼ さ な か つ た.
中pepsinogenは
こ のchon-
こ の よ うな 単純 な 計 算 で は 間 違 い を 起 こす 可 能 性 はあ ろ
は じめ24時
蓄 尿 ビ ンに ご加 え て24時 間 尿 を 集 め,
一 定 で,
曲 線 はsemi-logarithmic(す
尿 中 のpepsi-
性 が 落 ち る こ と が 分 つ た の で,
尿pHが
尿 中 のmucopolysaccharideが
43.5μg/ml
と思われ る
成 長 抑 制 活 性 を も つ こ と も た しか め られ た.
融 解 ・濾 過 し た も
し か し,
尿 の翌 日に ご測 定 す る こ と と し た.
ば,
先 ず,
著 者 は,
測 定 し た.
あ ら か じ め,
し
報 告 され た よ う
こ れ が 尿 中 の 高 分 子inhibitorで
あ る 可 能 性 が 考 え ら れ た.
の で,
り活 性 が 強 か つ た.
濃 度 は 尿 中 の そ れ の 約4倍
10倍 に な つ て は じ め て 活 性 は2倍
ス パ ラ ギ ン酸 お よ び グ ル タ ミ ソ酸 含 量 か ら予 想 さ れ た 通
た が つ て,
sulfateよ
droitin sulfateの
活性を みた わけで あ る
に ご 稀 釈 さ れ て も,
で 注 意 し な け れ ば な ら な い 点 はinhibitorの
ま ま で 存 在 する7)8). その
度 は20∼6oμg/m1と
su1fateの
性 に こし め る 割 合 は そ れ 程 高 くな い で あ ろ う. た だ,
考
れ る と い わ れる2). そして,
chondroitin
透 析 後 の ヒ ト尿 は12倍
1%,
sulfateで
代 表 で き る と 考 え た.
chondroitin
su1fate(ChS)の
ご と く で あ り, disaccharide
で あ る.
chon(hoitin
su1fateは
構 造 式 をみ る と unitが
-A
chondroitinase-ABC S Ch
i ndDi-4S
chondroitinase-ABC Ch S-B -C Ch S-A
>ndDi-4S chondroitinase-ABC S Ch chondroitinase-AC
重 合 した もの
下 に ご記 す よ う な 様 式 で 分
解 さ れ る13).
25%,
keratosulfate
chondroitin
図5の
>ndDi-6S ndDi-4S
1359
chondroitinase-AC S Ch
-C
rideの
dDi-OS
and SOS
i dDOS
結 果 の 所 で 示 し た ご と く,
sulfateの
3つ
and S04
以 上 よ り,
のdisaccharide
∠Di-OSの
うち
が 少 し で は あ る が 活 性 を 持 つ て い た.
unit
∠Di-OSの
す る と,
く な か つ た.
∠Di-6Sを
分 解 して
∠Di-OSと
み
る と 結 論
か も,
∠Di-4S
SO4-はCaOxの
の 報 告 で あ る.
し
溶 解 度 を 高 め る こ と が 知 られ
に よ れ ばstone-formerの
2)Hφstrup,
尿中
そ し て,
たmucopolysaccharideがCa結
以 上,
G.
な 高 分 子inhibitorで
sulfateも
尿中の 主
は な い こ と が 判 明 し た が,
両者 と
もわ ず か で も 尿 の 持 つ 活 性 に 寄 与 し て い る こ と も 確 か ら し い.
と くに ご, chondroitin
sulfateに こ つ い て は な お 検 討
ま pepsinogenは,
と
ン 酸 含 量 が 高 い こ と か ら 予 想 さ れ た 通 り, CaOx結
晶 成 長 抑 制 活 性 を 有 し て い た.
中pepsinogenを
そ こ で,
ヒ ト尿
定 量 し た と こ ろ, 報 告 さ れ て い た 値 よ り
は る か に 少 な か つ た. の 報 告 し た 値 な ら, が,
比較的強い
L. H.
1955.
木 pp.
同 人,
尿 中pepsinogen濃
度 がGottlieb
そ の 活 性 は 高 い こ とが 期 待 され た
個 々 の 尿 中 に 測 定 さ れ た 濃 度 のpepsinogenの
活 性 は,
透 析 後 の 尿 の も つ 全 活 性 の0. 8∼3. 4%6ほ
か あ た ら な か つ た.
よ つ て,
pepsinogenが
持つ どに こし
尿 中 の主 な高
In:
ま た,
あ る こ と は 考 え られ な い.
尿 中 の 高 分 子inhibitorはmucopolysaccharide
で あ る と す る 説 が あ る.
し か し,
尿 中mucopolysaccha-
46,
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の 度 合 が 高 度 で あ る と い う.
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mucopolysaccharideは
E.:
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と 関 連 し て 興 味 深 い の はFoyeら15)
Foyeら
献
す るchondro-sul-
何 ら か の 意 味 を 持 つ て い る 可 能 性 も あ ろ う.
て い る14). このこと
こ
も な い 未 知 の 物 質 で あ
し た.
1)Gottlieb,
fataseが
し た が つ て,
尿 中 の 主 な 高 分 子inhibitorはPepsinogen
で も な く, 日mucopolysaccharideで
文
お よび
1酸 カ ル シ
の 説 も 受 け 入 れ が た い.
chondro-6-sulfatase 4D1-6S
∠Di-6S,
し め るchondroitin
ウ ム 結 晶 成 長 抑 制 活 性 は 強
chondro-4-sulfatase dDi-4S
で あ るDi-4S,
約2/3を
ndDi-6S
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