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Analysis of exosomes released by exposure to metal oxide nanoparticles and their effects

Research Project

Project/Area Number 17K09165
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Hygiene and public health
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

Yogosawa Shingo  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70381936)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柳澤 裕之  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (10200536)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsナノ粒子 / 酸化亜鉛 / 皮膚 / 分化 / 金属酸化物 / 産業保健
Outline of Final Research Achievements

Metal oxide nanoparticles are widely used in cosmetics, but their exposure effects are also a concern. When zinc oxide nanoparticles were exposed to human skin keratinocyte HaCaT, the exosomes released by the cells were analyzed, and it was found that the particle size was smaller than usual, and that some keratins were included, suggesting that the cells were differentiated. We confirmed that the differentiation is PI3K/Akt pathway dependent with increase of involucrin. We also elucidated that zinc oxide nanoparticles induce cellular senescence. In addition, we found that the function of exosomes may differ among cells in their effect on cell migration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸化亜鉛ナノ粒子に曝露された細胞が通常とは異なるエクソソームを放出していることが判明した。またエクソソームの解析を通じて、酸化亜鉛ナノ粒子に曝露された細胞が分化することも判明した。細胞の局所的な分化誘導は皮膚の恒常性、バリア機能に影響する可能性もあるが、塗布する場合は、既に分化の進行した最外層の細胞に浸透するだけなので悪影響は少ないと考えられ、むしろその中で浸透した細胞におけるインボルクリン産生増加により、皮膚バリア機能が向上する可能性も考えられる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (7 results)

  • [Journal Article] 職業性ばく露と細胞外分泌小胞~エクソソームを中心として2019

    • Author(s)
      与五沢真吾、柳澤裕之
    • Journal Title

      産業医学ジャーナル

      Volume: 42 Pages: 100-103

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  • [Journal Article] Potential role of mitochondrial damage and S9 mixture including metabolic enzymes in ZnO nanoparticles-induced oxidative stress and genotoxicity in Chinese hamster lung (CHL/IU) cells2018

    • Author(s)
      Yanagisawa Hiroyuki、Seki Yoshiko、Yogosawa Shingo、Takumi Shota、Shimizu Hidesuke、Suka Machi
    • Journal Title

      Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      Volume: 834 Pages: 25-34

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2018.07.003

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three Combined Treatments, a Novel HDAC Inhibitor OBP-801/YM753, 5-Fluorouracil, and Paclitaxel, Induce G2 Phase Arrest Through the p38 Pathway in Human Ovarian Cancer Cells2017

    • Author(s)
      Akiyama M, Sowa Y, Taniguchi T, Watanabe M, Yogosawa S, Kitawaki J, Sakai T
    • Journal Title

      Oncology Research

      Volume: 25 Issue: 8 Pages: 1245-1252

    • DOI

      10.3727/096504017x14850164661097

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 生活習慣病と微量金属元素2017

    • Author(s)
      柳澤裕之、栄兼作、木戸尊將、吉岡亘、与五沢真吾、須賀万智
    • Journal Title

      臨床検査

      Volume: 61 Pages: 164-167

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      与五沢真吾、岩本武夫、柳澤裕之
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      与五沢真吾, 岩本武夫, 柳澤裕之
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      Kido T, Ishiwata S, Yogosawa S, Yoshioka W, Tsunoda M, Suka M, Yanagisawa H
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      57th Annual Meeting and ToxExpo
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      木戸尊將、石渡賢、与五沢真吾、吉岡亘、須賀万智、柳澤裕之
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      佐藤俊之、西ヶ谷温希、与五沢真吾、柳澤裕之
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      吉岡亘、木戸尊將、与五沢真吾、須賀万智、池上雅博、柳澤裕之
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      木戸尊將、石渡賢、与五沢真吾、吉岡亘、須賀万智、柳澤裕之
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      第24回日本免疫毒性学会学術年会
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  • [Remarks] 東京慈恵会医科大学医学科研究活動 基礎・臨床講座 環境保健医学講座

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      http://www.jikei.ac.jp/academic/course/14_hokeni.html

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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