| Project/Area Number |
23K11436
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河野 まおり 大阪大学, 大学院薬学研究科, 特任助教(常勤) (60880995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 康宏 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (80435073)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | PM2.5 / 再構築ヒト皮膚モデル / ケラチノサイト / CXCL1 / IL-8 / fine particulate matter / air liquid exposure / ex vivo skin / skin barrier disruption |
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| Outline of Research at the Start |
薬剤処理や紫外線照射などにより、摘出ヒト皮膚において様々なバリア機能の異なる肌状態を作製し、PM2.5実粒子をエアロゾル曝露することによって、肌性状の変化を分子生物学的および形態的手法をもとに解析し、PM2.5と皮膚バリア機能との関係やPM2.5の皮膚に起こる作用メカニズムを解明する。
最終ゴールは、多様な肌状態に対応した外用薬やアンチポリューション化粧品等の開発を介して、人々のQOL向上に直結する製品創出に繋げることである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「微小粒子状物質(PM2.5)の皮膚バリア機能との関連性および皮膚疾患増悪メカニズム解明」のため、サイクロンを用いて収集した都市型PM2.5を用い、PM2.5が皮膚に及ぼす影響を検討した。ヒト皮膚は強固なバリア機能を有しているが、生活様式や生活習慣、疾患等の様々な条件によってバリア機能状態が変化する。一方、ヒト初代ケラチノサイト細胞を気相培養によりエアリフト・分化誘導させた再構築三次元ヒト皮膚モデルは、ヒト皮膚に類似した構造を有しており、比較的入手が容易であるため、まずは再構築三次元ヒト皮膚モデルによる検証を実施した。ネブライザーで微粒子化させ都市型PM2.5をアクリル製のチャンバーボックス内に充填させ、表皮層側から都市型PM2.5曝露させた再構築三次元ヒト皮膚モデルは、サイトカイン放出には影響しなかったものの、CXCL1やIL-8などのケモカインのmRNA量の上昇に伴い、各タンパク質の産生量を有意に促進させることを見出した。また、都市型PM2.5を処置した再構築三次元ヒト皮膚モデルの培養上清を用いて好中球を培養した結果、好中球のCXCR2依存的な遊走を大きく促進させた。都市型PM2.5 が皮膚に曝露されることで好中球性の炎症が惹起することも併せて考察できる結果を得ている。
また、PM2.5の活性酸素除去機能を指標とした植物エキス成分のスクリーニングを実施し、一部の植物エキス成分において活性酸素除去機能を有することを見出し、それらの成分においてCXCL1、IL-8等のケモカイン量の抑制(mRNA, Protein放出）にも効果を示すことを確認している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要の項に記載の通り、ヒト摘出皮膚を模した再構築三次元ヒト皮膚モデルを用いてPM2.5の影響を検討し、炎症惹起にかかわるケモカインの放出を見出しており、PM2.5曝露による皮膚状態増悪の可能性が示唆されている。あわせて、それらケモカインを指標とした植物エキス成分のスクリーニングにより、一部ヒット成分を見出していることから、概ね順調に進展していると考えている。次ステップのヒト摘出皮膚を用いた検討についても着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒト摘出皮膚の水分蒸散量を指標とした、種々のバリア機能低下条件を見出し、摘出ヒト皮膚を用いて都市型PM2.5の気液界面曝露する。バリア機能状態に応じた皮膚健康被害につながる因子の探索およびメカニズム解明を行う。
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