宇宙の閉鎖空間を想定した物理的ストレスによる内耳障害のリスク評価と防御法の開発

• Project Area: "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
• Project/Area Number: 16H01639
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 大神 信孝 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80424919)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: 環境衛生 / 特殊環境 / 宇宙科学 / 衛生

Outline of Annual Research Achievements

［目的］低周波騒音（LFN）は、ヒトには聞こえにくい100 ヘルツ（Hz）以下の周波数を持つ音と定義され、屋内では空調・フリーザー・電子機器などから発生する物理的環境因子である。会話音域（500-2,000 Hz付近）の85デシベル（dB）以上の音量の騒音は騒音性難聴のリスクがあるが、LFNの具体的な健康リスクの情報は限られており、LFNの健康リスク評価法や曝露状態をモニターする方法は確立されていない。過去の国際宇宙ステーション（ISS）内の騒音リスク調査では、70 dBの音量で70時間曝露は聴覚に影響しなかったと報告されている。しかしながら、その調査では、音の高低、つまり周波数を考慮せずに騒音を調査しており、LFNを含む騒音に曝露されていた可能性が高い。一方、会話音域の騒音の防御については、耳栓や遮音材を用いた技術は確立されているが、LFNの遮音し管理する技術開発は全く進んでいない。本研究は、ISS内の閉鎖空間を想定して世界初のLFNによる健康リスク評価を開発し、予知・防御対策を開発する。
【方法】1日あたり12時間の低周波騒音（100 Hz、95 dB）の曝露を5日間連続して実施した。曝露後に内耳を採取し、定量的PCRによりｍRNAの発現を測定した。また、内耳標本を用いた免疫組織染色により、平衡感覚に重要な前庭と聴覚に重要なコルチ器におけるタンパク質の局在を調べた。
［研究成果］LFNを曝露群の内耳では、Hsp70が有意に増加する事が分かった。更に、95 dBのLFNの急性曝露後にLFN曝露した内耳標本を用いて免疫組織染色を実施した所、前庭でHsp70の発現増加が検出された。一方、ABRによると、LFNの曝露による聴力レベルへの影響はみられず、内耳のコルチ器ではHsp70の発現増加は検出されなかった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Dhaka(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] University of Ioannina(ギリシャ)
• [Journal Article] Increased expression level of Hsp70 in the inner ears of mice by exposure to low frequency noise. (2018)
  • Author(s): Ninomiya H, Ohgami N, Oshino R, Kato M, Ohgami K, Li X, Shen D, Iida M, Yajima I, Angelidis CE, Adachi H, Katsuno M, Sobue G, Kato M.
  • Journal Title: Hear Res Volume: - Pages: 49-54
  • DOI: 10.1016/j.heares.2018.02.006
  • NAID: 120006517664
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Oral exposure to arsenic causes hearing loss in young people aged 12-29 years and in young mice. (2017)
  • Author(s): Li X, Ohgami N, Omata Y, Yajima I, Iida M, Oshino R, Ohnuma S, Ahsan N, Akhand AA, Kato M.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 7 Issue: 1 Pages: 6844-6844
  • DOI: 10.1038/s41598-017-06096-0
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Manganese-mediated decrease in levels of c-RET and tyrosine hydroxylase expression in vitro. (2017)
  • Author(s): Kumasaka MY, Yajima I, Ohgami N, Ninomiya H, Iida M, Li X, Oshino R, Tanihata H, Yoshinaga M, Kato M.
  • Journal Title: Neurotox Res Volume: 32 Issue: 4 Pages: 661-70
  • DOI: 10.1007/s12640-017-9783-0
  • NAID: 120006367974
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Risk assessment of neonatal exposure to low frequency noise based on balance in mice (2017)
  • Author(s): Ohgami N et al.
  • Journal Title: Front Behav Neurosci Volume: 11 Pages: 30-30
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2017.00030
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Exposure to diphtheria toxin during the juvenile period impairs both inner and outer hair cells in C57BL/6 mice (2017)
  • Author(s): Konishi H, Ohgami N, Matsushita A, Kondo Y, Aoyama Y, Kobayashi M, Nagai T, Ugawa S, Yamada K, Kato M, Kiyama H
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 印刷中 Pages: 15-23
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2017.03.028
  • NAID: 120006331816
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Arsenic-mediated hyperpigmented skin via NF-kappa B/Endothelin1 signaling in an originally developed hairless mouse model. (2017)
  • Author(s): Yajima I, Kumasaka MY, Iida M, Osino R, Tanihata H, Al Hossain A MM, Ohgami N, Kato M.
  • Journal Title: Arch Toxicol Volume: 91 Issue: 11 Pages: 3507-16
  • DOI: 10.1007/s00204-017-1975-0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Impairments of Inner Ears Caused by Physical Environmental Stresses (2017)
  • Author(s): Ohgami N, Oshino R, Ninomiya H, Li X, Kato M.
  • Journal Title: Nippon Eiseigaku Zasshi (Japanese Journal of Hygiene) Volume: 72 Issue: 1 Pages: 38-42
  • DOI: 10.1265/jjh.72.38
  • NAID: 130005306028
  • ISSN: 0021-5082, 1882-6482
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Manganese-mediated acceleration of age-related hearing loss in mice (2016)
  • Author(s): Ohgami N et al.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Issue: 1 Pages: 36306-36306
  • DOI: 10.1038/srep36306
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 遮音材による低周波騒音の防御効果の生物学的検討 (2017)
  • Author(s): 押野 玲奈、大神 信孝、二宮 裕将、高橋 俊二、加藤昌志
  • Organizer: 第87回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] マンガンの飲水投与による難聴の解析 (2017)
  • Author(s): 大神信孝、李香、押野玲奈、加藤昌志
  • Organizer: 第40回 日本神経科学大会
• [Presentation] マンガンの飲水曝露による聴覚系への影響 (2017)
  • Author(s): 大神信孝、李香、押野 玲奈、加藤昌志
  • Organizer: フォーラム2017 衛生薬学・環境トキシコロジー
• [Presentation] 閉鎖空間の低周波騒音が平衡感覚に与える影響 (2017)
  • Author(s): 瀋 丹丹、大神 信孝、押野 玲奈、李 香、加藤昌志
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会 第31回大会
• [Presentation] 低周波騒音曝露による内耳障害のリスク評価 (2017)
  • Author(s): 押野 玲奈、大神 信孝、二宮裕将、李香、矢嶋伊知朗、加藤昌志
  • Organizer: 第88回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 低周波騒音の曝露により変動するストレス分子の探索 (2017)
  • Author(s): 二宮裕将、大神信孝、押野玲奈、李香、加藤昌志
  • Organizer: 第88回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 低周波騒音曝露が誘発する平衡感覚障害の解析 (2016)
  • Author(s): 大神信孝
  • Organizer: 第86回日本衛生学会学術総会 若手プロジェクトシンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 低周波騒音曝露による平衡感覚異常の解析 (2016)
  • Author(s): 押野玲奈、大神信孝、加藤昌志
  • Organizer: 第86回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 低周波騒音曝露による平衡感覚異常の解析 (2016)
  • Author(s): 大神信孝、押野玲奈、二宮裕将、矢嶋伊知朗、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本産業衛生学会学術総会
• [Presentation] 低周波騒音が平衡感覚に与える影響 (2016)
  • Author(s): 大神信孝、押野玲奈、加藤昌志
  • Organizer: フォーラム2016 衛生薬学・環境トキシコロジー