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Impacts of environmental chemicals on brain development: evaluation of transcriptome profile using neuronal primary culture

Research Project

Project/Area Number 24510087
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Risk sciences of radiation/Chemicals
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

KIMURA-KURODA Junko  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (20142151)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HAYASHI Masaharu  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 参事研究員 (00280777)
KAWANO Hitoshi  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (20161341)
KOMUTA Yukari  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (60566850)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords環境化学物質 / 脳・神経 / 脳発達 / 神経毒性 / シナプス形成 / 培養神経細胞 / 農薬ネオニコチノイド
Outline of Final Research Achievements

Neonicotinoid pesticides are used worldwide. With similar chemical structures to nicotine (NIC), neonicotinoids also share agonist activity at nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs). Because nAChRs are important for mammalian brain development, investigations on chronic effects of neonicotinoids are needed to protect the children’s health. We examined the effects of long-term (14 days) exposure of two neonicotinoids or NIC at a concentration of 1 μM, on cerebellar cultures from neonatal rats. We conducted transcriptome microarray analyses and observed significant differential expressions (more than 1.5 fold) in genes of control versus each treatment. Common genes to three treatments included two types of calcium channels and a subfamily of G-protein coupled receptors, essential for neurodevelopment. Chronic low dose exposure to neonicotinoids may cause significant alterations to the transcriptome of the mammalian developing brain that correlate with developmental disorders.

Report

(5 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 4 results) Book (5 results)

  • [Journal Article] 自閉症・ADHD など発達障害の原因としての環境化学物質 ― 遺伝と環境の相互作用と農薬などの曝露による脳神経系、免疫系の撹乱―2014

    • Author(s)
      木村-黒田純子、黒田洋一郎
    • Journal Title

      臨床環境医学

      Volume: 23 Pages: 1-13

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 自閉症・ADHDなど発達障害増加の原因としての環境化学物質 ー 有機リン系,ネオニコチノイド系農薬の危険性(上)2013

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Journal Title

      科学

      Volume: 83(6) Pages: 693-708

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  • [Journal Article] 自閉症・ADHDなど発達障害増加の原因としての環境化学物質 ー 有機リン系,ネオニコチノイド系農薬の危険性(下)2013

    • Author(s)
      木村-黒田純子、黒田洋一郎
    • Journal Title

      科学

      Volume: 83(7) Pages: 818-832

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      2013 Research-status Report
  • [Journal Article] Nicotine-like effects of the neonicotinoid insecticides acetamiprid and imidacloprid on cerebellar neurons from neonatal rats2012

    • Author(s)
      Junko Kimura-Kuroda
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Issue: 2 Pages: e32432-e32432

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0032432

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新農薬ネオニコチノイド系農薬のヒト・哺乳類への影響2012

    • Author(s)
      木村ー黒田純子、小牟田縁、川野仁.
    • Journal Title

      臨床環境医学

      Volume: 21 Pages: 46-56

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  • [Presentation] 農薬ネオニコチノイドはラット発達期小脳の遺伝子発現を撹乱する -発達障害発症の危険因子としての可能性-2014

    • Author(s)
      木村-黒田純子、西藤泰昌、柳澤比呂子、黒田洋一郎、小牟田緑、川野仁、林雅晴
    • Organizer
      Neuro2014
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • Year and Date
      2014-09-13
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  • [Presentation] 発達障害児増加の原因としての胎児・乳児脳内化学物質環境~エピジェネティックな発症メカニズム

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Organizer
      第2回日本DOHaD研究会年会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
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    • Invited
  • [Presentation] Nicotine-like effects of neonicotinoids on mammalian brain development-Possible risk factors for developmental disorders like ADHD?-

    • Author(s)
      Junko Kimura-Kuroda
    • Organizer
      第22回日本臨床医学会学術集会 国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
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      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Exposure of neonicotinoid pesticide, imidacloprid and acetamiprid, disrupts gene expression profiles in cerebellar cultures from neonatal rats.-Possible risk factors for developmental disorders like ADHD-

    • Author(s)
      木村-黒田純子、小牟田緑、黒田洋一郎、西藤泰昌、林雅晴
    • Organizer
      Neuro2013(第36回神経科学大会)
    • Place of Presentation
      京都
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  • [Presentation] A causal factor of developmental disorders (autism, ADHD and LD) and their pathogenetic mechanism; Disruption of synaptogenesis-related gene expression by developmental neurotoxic chemicals such as pesticides and PCB

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Organizer
      Neuro2013(第36回神経科学大会)
    • Place of Presentation
      京都
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  • [Presentation] 農薬ネオニコチノイドはラット小脳発達の遺伝子発現をかく乱するーDNAマイクロアレイによる全ゲノム領域の遺伝子発現解析ー

    • Author(s)
      木村--黒田純子、西藤泰昌、黒田洋一郎、川野仁、小牟田緑、林雅晴
    • Organizer
      第16回環境ホルモン学会
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Presentation] PCB、農薬など発達神経毒性をもつ化学物質環境と自閉症などに特異的な関連シナプスの遺伝子背景による脆弱性ーDOHaD 型『シナプス病』の概念

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Organizer
      第16回環境ホルモン学会
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Presentation] ネオニコチノイド・有機リン系農薬による子どもの脳発達への影響

    • Author(s)
      木村ー黒田純子、小牟田縁、川野仁.
    • Organizer
      日本薬学会環境・衛生部会 フォーラム2012 衛生薬学・環境トキシコロジーシンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
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    • Invited
  • [Presentation] ネオニコチノイドなど農薬の遺伝子発現変化を介した エピジェネティックな脳神経系への影響

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村ー黒田純子
    • Organizer
      第15回環境ホルモン学会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Nicotine-like effects of the neonicotinoid insecticides acetamiprid and imidacloprid on cerebellar neurons from neonatal rats.

    • Author(s)
      Kimura-Kuroda J, Komuta Y, Kuroda Y, Hayashi M, Kawano H
    • Organizer
      第8回欧州神経科学学会(FENS Forum 2012)
    • Place of Presentation
      バルセロナ
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 農薬ネオニコチノイドのシナプス形成期ラット神経細胞への影響ーDNAマイクロアレイによる遺伝子発現の解析ー.

    • Author(s)
      木村-黒田純子、小牟田緑、黒田洋一郎、西藤泰昌、林雅晴、川野仁
    • Organizer
      第15回環境ホルモン学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Book] 発達障害 児童・思春期 てんかん 睡眠障害 認知症 外来精神科診療シリーズ 分担執筆 発達障害の原因と発症メカニズムにかかわる環境化学物質について2015

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Total Pages
      344
    • Publisher
      中山書店
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      2015 Annual Research Report
  • [Book] 子どものからだと心白書 分担執筆 子どもの発達障がい増加の原因となる環境化学物2015

    • Author(s)
      木村-黒田純子、黒田洋一郎
    • Total Pages
      176
    • Publisher
      ブックハウス・エイチディ
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      2015 Annual Research Report
  • [Book] 外来精神科治療シリーズII:精神疾患ごとの診療上の工夫 1.発達障害、児童・思春期、てんかん、睡眠障害、認知症  分担執筆2015

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Total Pages
      300
    • Publisher
      中山書店
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      2014 Research-status Report
  • [Book] 発達障害の原因と発症メカニズム-脳神経科学からみた予防、治療・療育の可能性2014

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Total Pages
      382
    • Publisher
      河出書房新社
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      2014 Research-status Report
  • [Book] 発達障害の原因と発症メカニズムー脳神経科学からみた予防・治療・療育の可能性ー2014

    • Author(s)
      黒田洋一郎、木村-黒田純子
    • Total Pages
      400
    • Publisher
      河出氏書房新社
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      2013 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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