河川水汚染医薬品の生物影響解明に向けた薬理学・生物学・環境学的アプローチの統合
| Project/Area Number |
20H00630
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
井原 賢 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (70450202)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 賢治 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 特任助教 (00757370)
宮川 信一 東京理科大学, 先進工学部生命システム工学科, 准教授 (30404354)
田中 宏明 京都大学, 工学研究科, 名誉教授 (70344017)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥45,240,000 (Direct Cost: ¥34,800,000、Indirect Cost: ¥10,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000)
Fiscal Year 2020: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
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| Keywords | セロトニントランスポーター / ミジンコ / クルマエビ / 抗うつ薬 / 甲殻類 / 遊泳阻害 / 下水 / Gタンパク質連結型受容体 / モノアミントランスポーター / 医薬品 / 繁殖阻害 / ドーパミントランスポーター / GPCR / in vitroアッセイ |
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| Outline of Research at the Start |
人が服用した医薬品は、屎尿とともに下水道を経て河川に排出される。人医薬品の半数はモノアミンとよばれる一連の神経伝達物質の作用を阻害するよう作られており、水生生物がこれらの医薬品に長期間にわたり曝露されると、行動や繁殖の異常による個体数の減少、生態系の破壊へと繋がる懸念がある。本研究では水生生態系を支える甲殻類への影響を科学的に評価することをめざし、薬理学的な細胞試験を開発して医薬品が阻害する甲殻類の受容体を同定する。さらに、個体の曝露試験により医薬品が甲殻類の繁殖・行動・環境応答に与える影響を明らかにする。また、下水や河川水中の医薬品が甲殻類の生理現象の異常を引き起こす危険度を推定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
R4年度は、ミジンコSERTに対して下水が阻害活性を持つか否か、持つとすればどれくらいの活性を有するのか検証した。その結果、ヒトSERTよりも強く阻害されることを確認した。このことから甲殻類のSERTがヒトよりも下水中の医薬品によって強く阻害されることが示唆された。
また、クルマエビのゾエア幼生を用いて4化学物質（dopamine, acetylcholine, chlorpromazine, norquetiapine）に毒性試験を実施した。クルマエビは孵化直後のノープリウス幼生から５回脱皮後にゾエア幼生（stage 1）となり、その脱皮を2回繰り返してミシス幼生へと変態する。本試験ではエンドポイントとしてゾエア幼生の生存率、脱皮率、そして遊泳行動阻害を設定して各物質4濃度区（公比2）で実施した。対称群では試験開始後48時間で全個体がゾエアstage 2に脱皮成長し、試験開始後72時間で半数以上がゾエアstage 3に脱皮成長した。dopamineとacetylcholineは最高濃度区（2.2*10-6, 2.8*10-5 μM）においても対象群と変わらない結果であった。一方で、chlorpromazineとnorquetiapineはそれぞれ7.2*10-7と4.0*10-6 μM以上で24時間後には遊泳行動をほとんどしなくなる行動異常を示し、試験開始後72時間後ではそれぞれ最少濃度区（2.8*10-8, 1.6*10-7 μM）でも遊泳阻害が観察され、成長ステージもstage 2に留まっていた。このようにミジンコだけでなくクルマエビも医薬品曝露によって行動や成長が影響を受けることが示された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(78 results)
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[Journal Article] Stanniocalcin in the corpuscles of stannius inhibits the osteoclastic activation by regulating the rankl/opg expression.2023
Author(s)
Kuroda K, Srivastav AK, Suzuki A, Rafiuddin MA, Toyota K, Endo M, Honda M, Watanabe K, Maruyama Y, Tabuchi Y, Hattori A, Urata M, Matsubara H, Suzuki N.
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Journal Title
Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents
Volume: 37
Pages: 5141-5149
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[Presentation] Physiological and ecological research of red‐clawed crab Chiromantes haematocheir2021
Author(s)
Kawamura R, Mekuchi M, Toyota K, Ogiso S, Watabe Y, Nagami A, Maruyama Y, Hattori A, Yanai S, Matsubara H, Suzuki N.
Organizer
Joint Usage/Joint Research Symposium on Integrated Environmental Studies, Kanazawa University (online)
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