ヒアルロニダーゼ

ヒアルロニダーゼ（HAse）は、自然界に広く分布するグリコシラーゼの一種で、β-1,3またはβ-1,4-グリコシド結合に作用してヒアルロン酸（HA）を分解します。さらに、コンドロイチン（CS）やコンドロイチン硫酸の作用もある程度触媒します。ヒアルロニダーゼは1929年に初めて発見されました。科学者たちは、哺乳類の精巣やその他の抽出物において、ワクチン、染料、毒素の拡散を促進する「拡散因子」を発見しました。その後、ヒアルロニダーゼとして特定されました。

分布

ヒアルロニダーゼは、動物の血漿、組織液、精液などの体液、腎臓、肝臓、脾臓、脳などの臓器、蛇毒、トカゲの毒、サソリの毒、クモの毒、蜂の毒、アリの毒などの動物の毒、さらには一部の細菌に広く存在します。

哺乳類のヒアルロニダーゼ

ヒトのゲノムには、33%から42%の類似性を持つ6つのヒアルロニダーゼが含まれています。現在のヒトヒアルロニダーゼに関する研究は主にHyal-1、Hyal-2、PH-20に集中しています。Hyal-1は哺乳類の肝臓、腎臓、脾臓、心臓に高く発現し、リソソームに焦点を当てています。Hyal-1は57 kDaの酸性グリコプロテインで、さまざまな分子量のヒアルロン酸を分解してテトラサッカライド生成物を生成します。Hyal-2はリソソームに分布するか、グリコシルホスファチジルイノシトールによって血球膜に固定され、細胞内および細胞外のヒアルロン酸の分解を調節します。哺乳類におけるHyal-1とHyal-2の機能は明確であり、細胞表面のHyal-2は最初にヒアルロン酸を約20 kDaの断片に分解し、その後Hyal-1が触媒する糖の断片をテトラサッカライドに変えます。PH-20（精子接着分子1、SPAM）タンパク質は膜に固定された多機能タンパク質で、精巣、精巣上体、女性生殖管、胸部、腸、悪性腫瘍に存在します。PH-20はヒアルロニダーゼ活性に加えて他の機能を持つ多機能タンパク質です。市販のヒアルロニダーゼのほとんどは、哺乳類の精巣組織から抽出されています。

動物の毒のヒアルロニダーゼ

ヒアルロニダーゼは多くの動物の毒に存在します。ヒアルロニダーゼの活性は、蜂、蛇、クモ、バッタ、トカゲ、サソリの毒において検出されています。ヒアルロニダーゼは、血管周囲のマトリックス内のヒアルロン酸を分解し、毒素が血管に容易にアクセスできるようにし、これは傷害部位から全身循環への毒の侵入の鍵となります。等電点から見ると、動物の毒中のヒアルロニダーゼは基本的なタンパク質であり、約33-110 kDaです。蜂の毒中のヒアルロニダーゼは、体がIgE媒介の致命的なアレルギー反応を引き起こすアレルゲンです。毒中のヒアルロニダーゼの構造解析は重要な臨床的意義を持ち、毒に対する病理学的反応の基礎を提供します。

微生物のヒアルロニダーゼ

ヒアルロニダーゼは微生物の病原性過程における病原因子です。通常、宿主組織と直接接触するか、病原体がその防御機構から逃れる原因となります。ヒアルロニダーゼは宿主マトリックス内のヒアルロン酸を分解し、宿主をガス壊疽、髄膜炎、滑膜炎、過形成、腎炎、マイコプラズマ症、歯周病、乳腺炎、肺炎、敗血症、梅毒、毒性ショック症候群などの病気にかかりやすくします。宿主体内の高分子量ヒアルロン酸は免疫調節に関与し、抗炎症活性を持ち、微生物によって生成されるヒアルロニダーゼは、そこに含まれる高分子量ヒアルロン酸をオリゴマー型ヒアルロン酸に切断し、炎症反応を誘発する要因となり、宿主生物内で微生物の成長のための環境を形成します。

ヒアルロニダーゼ阻害剤

ヒアルロニダーゼは、受精過程、新生血管形成、炎症反応、創傷修復、細菌病原性、毒素拡散などの生理学的過程に関与しています。したがって、ヒアルロニダーゼ阻害剤は、避妊薬、抗腫瘍剤、抗菌剤の研究開発の基礎を築きます。現在の研究の進展によって見つかったヒアルロニダーゼ阻害剤は、大まかに9つのカテゴリに分けることができます：アルカロイド、抗酸化物質、テルペノイド、フラボノイド、合成化合物、ムコ多糖、脂肪酸、オリゴ糖、抗炎症薬。

応用

ヒアルロニダーゼは、整形外科、眼科、内科、腫瘍治療、皮膚科、婦人科など多くの分野で広く使用されています。米国FDAによって承認された使用法は3種類あります：（1）眼科手術における麻酔効果の改善。ヒアルロニダーゼは麻酔の持続時間を短縮し、麻酔の速度を加速します。（2）皮下灌流液の追加。灌流液には生理食塩水、5%デキストロース、少量のヒアルロニダーゼが含まれ、100 mlの液体に対して15 Uのヒアルロニダーゼが追加され、液体の吸収を促進します。一般的な注射部位には胸腔、腹部、大腿、上腕があります。（3）ヒアルロニダーゼは、尿路造影における造影剤の再吸収を促進するために使用され、特に乳児や子供の静脈内注射が効果を上げない場合に使用されます。