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Effects of nanoparticles on the central nervous system and the onset of depression

Research Project

Project/Area Number 19K19409
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Higashisaka Kazuma  大阪大学, 高等共創研究院, 准教授 (20646757)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords外因性微粒子 / 精神疾患
Outline of Research at the Start

近年の疫学研究により、PM2.5といった環境中微粒子が呼吸器系のみならず、脳・神経系にまで影響をおよぼす可能性が指摘されている。しかし、その分子機構を科学的に追究した事例は少なく、外因性微粒子の動態に基づく神経細胞応答の理解という観点が欠如していた。そこで本研究では、環境中微粒子とうつ病の発症・悪化に関する疫学研究に着目し、外因性微粒子への曝露に起因するうつ病の発症機序の解明を試みる。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to elucidate the biological responses of nanoparticles to nerve cells, and to elucidate a part of the effect of extrinsic fine particles on the onset and exacerbation of psychiatric disorders such as depression. As a result, silver nanoparticles used as model particles could suppress the differentiation of nerve cells, and the oxidative stress response might be involved as their mechanism. In the future, we attempted to investigate the effect on the fusion function of mitochondria, which is important for maintaining nerve function, and the following mechanism of silver nanoparticles-induced nerve differentiation suppression. We hope that this finding will help clarify the role of extrinsic fine particles in the onset and exacerbation of psychiatric disorders.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

精神疾患の発症・悪化には、各個人の複合的な原因のみならず、食事や喫煙に代表される生活習慣や化学物質曝露といった、自身と周囲の環境から生じる様々な環境要因が関与していることは言うまでもない。さらに、近年の疫学研究により、PM2.5といった環境中微粒子が脳・神経系にまで影響をおよぼす可能性が指摘されている。従って、本研究成果は、外因性微粒子への曝露という観点から、精神疾患の発症・悪化におよぼす影響の一端を明らかとした点で、外因性微粒子への曝露に起因した生体応答の理解に貢献すると共に、グローバルな健康環境の向上に寄与することが期待され、公衆衛生学的視点からも意義深いものであると言える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Silver Nanoparticles Induce DNA Hypomethylation through Proteasome-Mediated Degradation of DNA Methyltransferase 12020

    • Author(s)
      Maki Ayaka、Lin Ying、Aoyama Michihiko、Sato Kenta、Gao Jian-Qing、Tsujino Hirofumi、Nagano Kazuya、Higashisaka Kazuma、Tsutsumi Yasuo
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 43 Issue: 12 Pages: 1924-1930

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00631

    • NAID

      130007948708

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2020-12-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimization and Evaluation of Pretreatment Method for sp-ICP-MS to Reveal the Distribution of Silver Nanoparticles in the Body2019

    • Author(s)
      Ishizaka Takuya、Nagano Kazuya、Tasaki Ikkei、Tao Hong、Gao Jian-Qing、Harada Kazuo、Hirata Kazumasa、Saito Shigeru、Tsujino Hirofumi、Higashisaka Kazuma、Tsutsumi Yasuo
    • Journal Title

      Nanoscale Research Letters

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 180-180

    • DOI

      10.1186/s11671-019-3016-9

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒトの健康へのリスク解析に資するナノマテリアルの神経細胞分化におよぼす影響とその機序解明2022

    • Author(s)
      東阪和馬
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀ナノ粒子が神経細胞の分化におよぼす影響評価2021

    • Author(s)
      山口慎太郎, 東阪和馬, 井阪 亮, 坂橋優治, 清本琴淑, 北原 剛, 泉谷里奈, 小林純大, 辻野博文, 長野一也, 堤 康央
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 非晶質ナノシリカ曝露によるエンドサイトーシス障害の評価2021

    • Author(s)
      櫻井美由紀, 東阪和馬, 衛藤舜一, 越田 葵, 小椋万生, 仲本有里菜, 辻野博文, 長野一也, 堤 康央
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ナノ銀粒子による神経細胞でのアミロイドβ発現増加とその誘導機序の解明に向けた検討2020

    • Author(s)
      東阪和馬, 笠原淳平, 櫻井美由紀, 豊田麻人, 衛藤舜一, 辻野博文, 長野一也, 堤 康央
    • Organizer
      第47回日本毒性学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of nanoparticles-induced biological effects for ensuring safety.2019

    • Author(s)
      Higashisaka K.
    • Organizer
      The 2nd World Summit on Toxicology and Applied Pharmacology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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