唾液中クロモグラニン A 濃度の生体負担指標としての検証 ―長時間の

｢労働安全衛生研究｣, Vol. 1, No. 1, pp. 59—62 (2008)
短
報
唾液中クロモグラニン A 濃度の生体負担指標としての検証
―長時間の被験者実験での応用―†
三 木
圭
一*1
唾液中クロモグラニンA（CgA）は交感神経系を反映する新たな指標として注目されており，比較的微弱なストレス
を反映するマーカーとして，近年報告が散見される．しかしながら本指標は，運動負荷に対し必ずしも有意な上昇
を示さないなど従来の交感神経系ストレス指標とは異なる特性を有する可能性も示されている．本報では唾液中
CgA濃度の時系列データより本指標の基本特性を明らかにすること，また既存のストレス指標である唾液中コル
チゾール濃度，尿中カテコールアミン排泄量との関係を明らかにすることを目的として被験者実験を行った．その
結果，唾液中CgA濃度（補正なし）は強固な概日リズムを有する体温と負の相関を示し，指標自身が何らかの経時的変動を
有する可能性が示された．運動負荷に応じ，尿中ノルアドレナリン排泄量は有意な増加を認めたが，唾液中CgA濃度にお
ける変動は必ずしも明らかではなかった．唾液中CgA濃度は従来の指標とは挙動が異なる可能性が示唆された．
キーワード: クロモグラニン A, カテコールアミン, コルチゾール, ストレス, 日内変動
1
はじめに
験での唾液中CgA濃度の応用可能性の適否，基本性状に
クロモグラニンA（CgA）は副腎髄質クロム親和性細胞，交
感神経終末をはじめ，多くの内分泌器官の分泌顆粒中に存
在し，カテコールアミンと共放出される酸性の糖タンパクで
1）
ついては明らかにされてはいない．
本報では得られた唾液中CgA濃度の時系列データより
本指標の基本特性即ち概日リズムを明らかにすること，ま
血中濃度においては臨床化学的に腫瘍マーカーの1つとし
た既存のストレス指標である唾液中コルチゾール（Cor）濃度，
て知られている．
尿中カテコールアミン（CA）排泄量との関係を明らかにするこ
一方，唾液中CgA濃度は交感神経系を反映する新たな指
とを目的とした．また，これらの従来のストレス指標において
標としても注目されており，近年微弱なストレスを反映するマ
概日リズムの影響による変動が異なる時間帯8），すなわち変
ーカーとして，唾液中CgA濃度を扱った報告
2-5）
も散見される．
2）
動が比較的小さい時間帯（0時―4時）と大きい時間帯（4時
中根らは 22～24歳の体育学部大学院生4名を対象に
―8時）に各々同じ強度の運動負荷を行い，生体影響の時
Vo2Max95％強度の運動負荷（3～4分）を行った場合，血中
刻依存性の有無も検証すべく計画した．
カテコールアミン濃度は運動負荷直後に急激に上昇したも
2
のの唾液中ＣｇＡ濃度は顕著な変化は認めず固有の特性を
有することを報告している．
ところで， 強い不安，悩み，ストレスがある労働者の割
方
法
1.対象：20～27歳の健常男子大学生４名（年齢22.3±3.40歳）
を対象とした．
合は昭和57年には約5割，平成9年以降は6割以上で推
2. プロトコール：労働安全衛生総合研究所被験者生活管理
移している6）．労働者の健康状況の把握，労働負担状況を
室内に午後10時から翌日の12時まで被験者を拘束した．自転車
客観的に把握するためにも唾液等取り扱いが簡便な検体
エルゴメータ（818E型 Monark社 スウェーデン）を用い，午前0
での生化学的な評価方法の開発が望まれる．
時から午前4時に運動負荷を行う（実験日Ａ）条件，午前４時から
また，夜勤交代制勤務などの現場調査で測定が長時間に
わたる労働負担指標として用いるには，指標自身が有する
基本特性，すなわち概日リズムの影響によるベースラインの
変動等が看過できない．
午前８時の間負荷を行う（実験日Ｂ）条件の２条件を設け，１時間
毎に５分間，計4回Vo2Max５０％相当の負荷を行った．
運動負荷以外の時間は座位，覚醒を保ち，精神興奮をもたらさ
ないテレビ，ビデオの視聴，読書は自由にできるようにした．採尿，
しかしながら本指標を用いたこれまでの報告は昼間のサ
唾液採取は２時間毎，血圧（TM2425 A&D），体温（鼓膜温）
ーカディアンアンリズムを扱ったもの7）以外は数時間の短い
（MC-505 オムロン），フリッカー値（CE-2 OG技研）は１時間毎，
実験を扱ったものが多く，夜間を含む，十数時間にわたる実
心拍数（MRC-1200 日本光電）は1分毎に記録した．また，食事
は午前8時に（400kcal相当 カロリーメイト 大塚製薬）摂取し，水
† 原稿受理 2008 年 2 月 20 日
分はミネラルウォータを全時間帯で自由摂取とした．また，被験
*1 労働安全衛生総合研究所作業条件適応研究グループ.
者に対して前日は通常の夜眠を取り，実験当日の昼寝は禁
連絡先：〒214-8585 川崎市多摩区長尾6-21-1
じた．また実験前日からは激しい運動はしないこと，実験開
労働安全衛生総合研究所作業条件適応研究グループ 三木圭一*1
始2時間前からは水分以外，食事は摂取しないよう教示した．
E-mail: [email protected]
生化学的測定項目について，唾液中CgA濃度はYK070 ヒト・クロ
モグラニンA EIAキットにて測定し 9 ） ，唾液中総蛋白濃度
60
唾液中クロモグラニン A 濃度の生体負担影響指標としての検証
（Bradford法）当たりで表した．尿中ノルアドレナリン（NA），アドレ
10)
（表 1）．
ナリン（Ad）排泄量はHPLC-THI法にて測定し ，クレアチニン当
唾液中 Cor 濃度は，通常の概日リズムに起因する朝方の上昇
りで表した．なおクレアチニンはJaffe反応を用いたAuto Analyzer
に関して，実験日B では認めたものの，実験日Ａでは明らかでは
Ⅱ（Tecｈnicon）で測定した．唾液中コルチゾール濃度はHPLC-
なかった（図2）．また，唾液中CgA濃度（蛋白補正値）との間の相
硫酸蛍光法で測定した．
関は有意ではなかった（r=-0.01，p=0.96）（表 1）．
3.統計解析：各時刻の値の相互の差の検定は対応のあるｔ-検定，
7
同時刻に採取した２項目間の相関については単回帰分析を行い，
6
危険率５％以下を有意とした．これらの解析はSPSS 7.5.1J for
5
pmol/ml
windowsを用いた．
3 結
果
実験日A
実験日B
4
3
2
唾液中 CgA 濃度（総蛋白補正値）は両日程共に山型の変動を
1
示した．A 日程で午前 0 時値に比べ 2 時，4 時で有意な高値を示
0
22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00
し，実験日B では午前0 時値に比べ 2 時値で高値を認めた(図 1)．
また AB 両実験日間の比較において差が明らかな測定時刻はな
かった(図 1)．
時刻
図 2 夜間覚醒条件下における唾液中コルチゾール濃度の変化
(n=4）
唾液中蛋白濃度は，両日程ともに 2 時～6 時を底とする U 字型
体温，フリッカー値は，両日とも 4-6 時を最低値とする概日リズ
の変動を示した．B 日程で午前 0 時値に対し，2 時，4 時，6 時で
ムに沿った変動を示した（図3,4）．体温と唾液中CgA 濃度は有意
有意な低値を認めた(図 1)．
な逆相関を認めた(補正なし：r=-0.72，p=0.004，補正あり:r=-0.63，
p=0.015) （表 1）．
2.5
0.8
実験日A
36.6
*
0.6
0.5
1.5
0.4
1
0.3
0.2
*
0.5
実験日A
実験日B
36.4
36.2
体温
*
唾液中CgA濃度（pmol/ml)
唾液中総蛋白濃度(mg/ml）
唾液中CgA濃度蛋白補正値
(pmol/mg　protein）
0.7
2
36
35.8
0.1
0
4:00 6:00
時刻
唾液中CgA濃度
唾液中CgA濃度蛋白補正値
唾液中総蛋白濃度
実験日B
唾液中 CgA 濃度蛋白補正値
(pmol/mg　protein）
8:00 10:00 12:00
*
35.4
0.7
0.6
0.5
1.5
0.4
1
*
*
*
0.3
0.2
0.5
0.1
0
22:00
0.8
1:00
4:00
7:00
10:00
時刻
唾液中CgA濃度(pmol/ml ）
唾液中総蛋白濃度（mg/ml）
2:00
2.5
2
35.6
0
22:00 0:00
図 3 夜間覚醒条件下における運動負荷と体温の変化 (n=4）
48
47.5
0
47
22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00
時刻
Hz
図 1 夜間覚醒条件下における運動負荷と唾液中クロモグラニン A 濃度
の変化 （ｎ=4)
運動負荷時刻：実験日 A 0：00～4：00 実験日 B 4：00～8：00
0：00 値に対し＊ （ｐ＜0.05）
実験日Ａ
実験日Ｂ
46.5
46
45.5
45
44.5
尿中 NA 排泄量は実験日 A で 22-0 時値に対し，運動負荷を
44
22:00 0:00
反映するフラクション（0-2 時値）で有意かつ顕著な増加を認め，
実験日 B では運動負荷を反映するフラクション（4-6 時値）で実験
日 A 値と比較し有意な高値を認めた．本結果において唾液中
図4
2:00
4:00 6:00
時刻
8:00 10:00 12:00
夜間覚醒条件下における運動負荷とフリッカー値の変化
(n=4)
CgA 濃度と同時刻に採取された尿中 NA，Ad 排泄量との間で相
関は認めなかった（NA（r=0.11, P=0.70），Ad（r=-0.0１, P=0.98））
心拍数は，運動に応じた変動を認め，23-0 時値に比較して実
労働安全衛生研究
61
三木圭一
験日 A では 0-1 時，実験日 B では 4-5 時，7-8 時で有意な上昇
を示した（図5）．また，唾液中CgA 濃度（蛋白補正値）との有意な
相関を示さなかった(r=0.02，p=0.96)（表 1）．
可能性がある．
また，本研究では運動負荷に応じ，尿中 NA 排泄量は有意な
増加を認めた．したがって，本研究における運動負荷強度は，交
感神経―副腎髄質系に影響を与える強度であったことが推察さ
れる．しかしながら，唾液中 CgA 濃度における変動は明らかでは
なかった．O’Connor ら
90
**
85
実験日A
実験日B
*
beat/min
80
*
は交感神経末端と副腎髄質クロ
マフィン細胞の小胞内総タンパクに占める CgA の割合に
ついて，交感神経終末で 0.16%±0.015%，副腎髄質クロマ
フィン細胞で 35.2%±1.4%と，交感神経終末の小胞内では
75
70
CgA 量が相対的に少ないことを報告している．これは唾液
65
中 CgA 濃度が運動負荷に対し他の交感神経系指標とは
異なる挙動，すなわち身体的ストレスによる影響を受けに
60
*
55
くい特性を有する可能性を示している．
唾液中 CgA 濃度は上記の特性を踏まえることにより従
50
22-23
1-2
4-5
7-8
10-11
時刻
図 5
14)
夜間覚醒条件下における運動負荷と心拍数の変化
（n=4） 23-0 時値に対し **：p<0.01 *：p<0.05
来の生理指標と併用することでストレス指標として解釈が
出来 る可 能性 が示 された．ただし具 体 的な応用 に関し，
本報は若年健常男子 4 名に関する結果であり，統計的解
釈をする上での脆弱性は否めない．今後例数を増やし，
また年齢，性差による影響についても明らかにする必要が
あると考える．
表 1 各種生理指標間における相関係数
唾液中CgA濃度蛋白補正値
唾液中総蛋白濃度
唾液中コルチゾール濃度
尿中ノルアドレナリン排泄量
尿中アドレナリン排泄量
体温
フリッカー値
心拍数
CgA
0.22
0.37
0.25
-0.22
-0.25
-0.72**
-0.62*
-0.44
Adjusted　CgA
-0.78**
-0.01
0.11
-0.01
-0.63*
-0.61*
-0.02
P<0.01:**　P<0.05
CgA： 唾液中クロモグラニンA濃度;
Adjusteded CgA： 唾液中クロモグラニンA濃度蛋白補正値
5
結
論
唾液中 CgA 濃度は概日リズムに準じた経時的変動を有す
る可能性が示された．蛋白補正値においては，唾液中総蛋
白濃度自体の概日リズムによる変動による修飾を考慮する
必要性が示された．
唾液中 CgA 濃度は生体影響評価指標として尿中 NA，
Ad 排泄量と挙動が異なる可能性が示唆された．
謝
辞
本稿をまとめるにあたり，労働安全衛生総合研究所作業
4
考
察
唾液中 CgA 濃度（補正なし）は強固な概日リズムを有する体温
条件適応研究グループ平田 衛部長から多大なるご示唆，
ご助言を賜りました．深謝申し上げます．
と負の相関を示し，指標自身が何らかの経時的変動を有する可
能性が示された．また，唾液中 CgA 濃度蛋白補正値は，概ね凸
型の変動を示したが，唾液中総蛋白濃度自身が U 字型の変動を
文
献
1) Blaschko H, Comiline RS, Schneider FH, Silver M, Smith AD.
示しており，蛋白補正値の変動が強調，修飾された可能性がある．
Secretion of a chromaffin granule protein, Chromogranin, from
唾液中総蛋白濃度に関しては耳下腺で概日リズムを認める報告
the adrenal gland after splanchnic stimulation. Nature. 1967; 215
11)
があり，測定が長時間に渡る場合，特に夜間にわたる実験にお
いては唾液中総蛋白濃度自身の変動に留意する必要性が示さ
れた．
(5096): 58-59.
2) 中根英雄. 新規精神的ストレス指標としての唾液中クロモ
グラニン A. トヨタ中央研究所
R&D レビュー. 1999; 34
(3): 17-22.
唾液中 CgA 濃度と尿中 NA，Ad 排泄量との関連について，本
3) Nakane H, Asami O, Yamada Y, Ohira H. Effect of negative air
研究では相関は明らかではなかった．血中 CgA 濃度と血中 NA
ions on computer operation, anxiety and salivary chromogranin
濃度間で，相関を認めた報告 12)はあるが，本報において尿中CA
排泄量は血中濃度の反映，唾液中 CgA 濃度は主に顎下腺の導
管部から分泌されたもので 13），血中濃度の反映ではないと考えら
A-like immunoreactivity. Int. J. Psychophysiol. 2002; 46: 85-89.
4) Ng V, Koh D, Mok BY, Chia SE, Lim LP. Salivary biomarkers
associated with academic assessment stress among dental
undergraduates. J. Dent. Educ. 2003; 67 (10): 1091-1094.
れる．由来する検体が異なること，分泌機序が異なる点を考慮
5） 岡村麻里, 笹栗健一, 槻木恵一, 佐藤貞雄. 唾液クロモグラ
すると，血中 CgA と唾液中 CgA とは安易に比較できない
ニン A によるストレスレベルの臨床評価. 神奈川歯学.
Vol. 1, No. 1, pp. 59—62 (2008)
62
唾液中クロモグラニン A 濃度の生体負担影響指標としての検証
2003; 38 (4): 187-189.
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2006： 22.
detection. Ind. Health. 1982; 20 (2): 151-156.
7） Den R, Toda M, Nagasawa S, Kitamura K, Morimoto K.
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A correlates with norepinephrine release rate. Life Sci. 1992;
8） Rutenfranz J, Ottmann W, Neidhart B, Brockmann W.
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Comparison of two analytical procedures for the determination of
13) Kanno T, Asada N, Yanase H, Iwanaga T, Nishikawa Y,
free urinary catecholamines under the demands of shift work
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chromogranin A secretion in the anaesthetized rat. Biomed.
Res. 1998; 19 (6): 411-414.
9) Yanaihara H, Hata M, Nishikawa Y, Hoshino M, Yanaihara N.
14) O’Connor DT, Klein RL, Thureson-Klein AK, Barbosa JA.
Application of region-specific immunoassay for human
chromogranin A: substantial clue for detection and measurement
Chromogranin A: localization and stoichiometry in large dence
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core catecholamine storage vesicles from sympathetic nerve.
(1-2): 83-90.
Brain Res. 1991; 567 (2): 188-196.
10) Sudo A. Measurement of adrenaline in the rat brain by
Evaluation of Salivary Chromogranin A Concentration as an Indicator of
Stress Reaction for a Fourteen-Hour Experimental Study in Men
by
Keiichi MIKI*1
Objective: In order to evaluate the intensity of work stress objectively, the author investigated the character of
salivary Chromogranin A concentration (s-CgA) as a new stress index to reflect the sympathetic nervous system
and the property of s-CgA during a night experiment with a long time period. Methods: Four male university
students (age 22.3 ± 3.40 years old) participated in this study. Subjects were restricted from 10:00 p.m. to 12:00 a.m.
of the next day in the life management room. Two experimental protocols were performed, separated by at least two
weeks. Subjects exercised using a bicycle ergometer on Vo2Max intensity from 0:00a.m.to 4:00a.m on Day-A and
from 4:00 a.m.to 8:00a.m on Day-B. Urine and saliva samples were taken every two hours. Results: Protein
adjusted s-CgA showed the peak in the early morning on both days and showed negative correlation with body
temperature. Exercise induced the increase of urinary noradrenaline excretion, but not s-CgA. Conclusions: S-CgA
may have time-course variation from 10:00 p.m. to 12:00 a.m. Performing bicycle ergometer exercise at different
times of day did not induce the secretion of s-CgA. Exercise did not differentially affect s-CgA. S -CgA may have
different secretory mechanism from urinary noradrenaline excretion.
Key Words: salivary chromogranin A, catecholamine, cortisol, stress, variation with time course.
*1 Health Administration & Psychosocial Factor Research Group, National Institute of Occupational Safety and Health, Japan
労働安全衛生研究