Mechanism of inflammatory response on digestive tract by plastic nanoparticles
Project/Area Number |
20K21725
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
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Research Institution | Jichi Medical University |
Principal Investigator |
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
及川 佐枝子 (多田佐枝子) 椙山女学園大学, 生活科学部, 准教授 (90610585)
橘 勝 横浜市立大学, 理学部, 教授 (80236546)
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Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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Keywords | ナノ粒子 / プラスチック / 腸上皮細胞 / リスク評価 / ヒト腸管上皮細胞 / 腸管上皮細胞 / 炎症反応 / 消化器系 / ナノプラスティック |
Outline of Research at the Start |
海に漂うプラスチックの破片は小さな粒子に砕けていき、マイクロプラスチックおよびナノプラスチックとなるが、これらのヒトへの影響は未だ明らかではなく、生体影響に関するリスク評価が求められている。本研究は、炎症性腸疾患モデルマウスを使用し、ナノプラスチックによる腸管免疫機構の破綻を介する消化管炎症反応の誘導および増悪作用の機構を解明し、ナノプラスチックの消化管に対するリスク評価法を開発することを目的とする。本研究では、蛍光ナノプラスチックを新たに作成し、粒子を可視化させることによりその生体内での動態の把握を目指しており、体内動態と生体反応を同時に明らかにしていく。
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Outline of Final Research Achievements |
Plastic fragments in the sea break into small particles and become microplastics and nanoplastics, but their health effects on humans are still unclear. In the present study, we first investigated the effects of different surface charges of nanoparticles on intestinal epithelial cells. The results suggested that positively or negatively surface-charged particles induce pro-inflammatory responses in intestinal epithelial cells. When 50 or 200 nm polystyrene particles were exposed in intestinal epithelial cells, the commercially available polystyrene particles did not induce pro-inflammatory responses in the cells. It is required to assess the risk regarding biological effects of micro/nanoplastic particles degraded by ultraviolet rays.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
炎症性腸疾患は、腸内細菌叢に対する免疫応答機構の破綻に加え、遺伝因子や食事、ストレスなどの環境因子が関与する多因子疾患である。最近、経口摂取されたナノ粒子は、炎症性腸疾患誘導の過程で炎症反応を増強する可能性が示唆されている。そのため、マイクロ/ナノプラスチックの消化管に対するリスク評価法の確立が求められている。本研究により、紫外線により劣化したプラスチックによる影響やプラスチックに吸着する環境汚染化学物質を考慮した複合曝露による影響の検討が必要であることが明らかになった。
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Report
(4 results)
Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Functionalized surface-charge SiO2 nanoparticles induce pro-inflammatory responses, but are not lethal to Caco-2 cells.2020
Author(s)
Tada-Oikawa S, Eguchi M, Yasuda MT, Izuoka K, Ikegami A, Vranic S, Boland S, Tran L, Ichihara G, Ichihara S
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Journal Title
Chem Res Toxicol
Volume: 印刷中
Issue: 5
Pages: 1226-1236
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Effects of physiochemical characteristic of nano-sized TiO2 on the adhesion of monocytes to endothelial cells.2020
Author(s)
6.Suzuki Y, Ichihara G, Kawada S, Miyazawa K, Furutani T, Hayashida A, Watanabe E, Zong C, Tran L, Ikegami A, Ichihara S.
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Journal Title
NanoImpac
Volume: 20
Pages: 100257-100257
DOI
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Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 非晶質シリカナノ粒子による細胞傷害メカニズムの検討2023
Author(s)
山崎京香, Sandra VRANIC, 渡邊英里, 宮川佳洋子, 竹内咲恵, 長田百合果, 市原佐保子, Wenting WU, Cai ZONG, 櫻井敏博, 佐藤聡, 原泰志, 寺島裕也, 松島綱治, 鈴木利宙, 安部良, Sonja Boland, Lang Tran, 市原学
Organizer
第22回分子予防環境医学研究会
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[Presentation] ナノマテリアルと粒子の肺毒性2022
Author(s)
市原 学, Radwa SEHSAH, Sandra VRANIC, Walaa ABDELNABY, Alzahraa FERGANY, 宗 才, 渡邊 英里, 佐藤 春恵, 山崎 京香, Sonja BOLAND, Lang TRAN, 市原 佐保子
Organizer
第49回日本毒性学会学術年会
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[Presentation] Effect of Nrf2 deletion on inflammatory response in lung of female mice exposed to zinc oxide nanoparticles2021
Author(s)
Sehsah R, Wu W, Ichihara S, Hashimoto N, Hasegawa Y, Zong C, Yamazaki K, Sato H, Itoh K, Yamamoto M, Ali Elsayed A, El-Bestar S, Kamel E, Ichihara G
Organizer
NanoTox 2021
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in human bronchial epithelial cells and in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2021
Author(s)
Sato H, Zong C, Devineau S, McCord C, Ichihara S, Brookes O, Ekuban F, Itoh K, Yamamoto M, Boland S, Baeza-Squiban A, Ichihara G
Organizer
NanoTox 2021
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2021
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Sato H, Zong C, Devineau S, McCord C, Ichihara S, Brookes O, Ekuban F, Itoh K, Yamamoto M, Boland S, Baeza-Squiban A, Ichihara G
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第48回日本毒性学会学術年会
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[Presentation] Fe3O4-PEG-PLGA ナノ粒子の経気道曝露が肺にもたらす影響とNrf2 の役割2021
Author(s)
佐藤春恵, 宗才, Stephanie Devineau, Claire McCord, 市原佐保子, Oliver Brookes, 伊東健, 山本雅之, Sonja Boland, Armelle Baeza-Squiban, 市原学
Organizer
フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in human bronchial epothalial cells and in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2020
Author(s)
H. Sato, C. Zong, S. Devineau, C. McCord, S. Ichihara, O. Brookes, K.Itoh, M. Yamamoto, S. Boland, A. Baeza-Squiban, G. Ichihara
Organizer
SOT2021(米国毒性学会)
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