1991 Fiscal Year Annual Research Report

ディ-ゼル排気中の黒煙粒子の細胞毒性、形質転換に及ぼすヒドロキシラジカルの役割の解析

Research Project

Project/Area Number	02807061
Research Institution	National Institute for Environmental Studies.
Principal Investigator	嵯峨井勝国立環境研, 地域G・大気影響評価チーム, 総合研究官 (80124345)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡田知子工業技術院, 化学技術研・生体機能化学部, 研究員市瀬孝道国立環境研, 地域G・大気影響評価チーム, 主任研究員 (50124334)
Keywords	ディ-ゼル排気粒子(DEP) / ス-パ-オキシド(O_2) / ヒドロキシラジカル(・OH) / 血管内皮細胞傷害 / ス-パ-オキシドディスムタ-ゼ(SOD) / 呼吸器疾患 / 活性酸素 / 過酸化脂質
Research Abstract	昨年度はディ-ゼル排気粒子(DEP)をICR系マウスの肺に気管内投与すると0.9mgという微量で100%のマウスが死亡することを見いだした。この時の死因は血管内皮細胞傷害による肺水腫であることを病理学的検査で示した。血管内皮細胞は活性酸素や過酸化脂質に極めて敏感な細胞である。このことから、DEPの毒性は活性酸素のO_2やOHあるいは過酸化脂質による可能性が考えられた。そこでDEP投与前にO_2異性化酵素のSODを尾静脈により投与してみるとその死亡率は20〜30%に抑制された。この事実から、DEP毒性はO_2によるものであることが示唆された。そこで今年度は、血管内皮細がDEP由来のO_2によって傷害されていることを更に培養血管内皮細胞で確認することを試みた。実験は通常培養系にSODを加えておくと生存率の向上が認められるかどうかを調べる方法で行った。その結果、ヒトの臍帯静脈由来細胞とラットの肺由来の細胞で調べたが、SOD添加による生存率改善効果は認められず、血管内皮細胞傷害がO_2によっていることを示す結果は得られなかった。しかしその後,DEPに由来するO_2は培地中の血清成分等にスカベンジ(消去)されて、O_2の毒性が消えている可能性が考えられたので、細胞をコンフリュエントの培養後、培地をすてて、DEPのみあるいはDEPとSODのみを含む生理的緩衝液中で37℃、1時間インキュベ-ションしてから、再び培地を加えて培養し、増殖細胞数を調べると、DEP+SOD群に生存率がDEPのみを加えた群に比べて著しく多く,DEP由来のO_2が血管内皮細胞を傷害していることが示された。また、この時EDTAやデスフェラ-ル等の鉄キレ-ト剤と一緒にDEPを投与するとマウスの生存率が向上することから、O_2は最終的には・OHに変化して血管内皮細胞を損傷しているものと考えられる。このことは、DEPによる様々な呼吸器疾患発症の原因の説明になりえるメカニズムである為、今後のより詳しい研究の発展が望まれる。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Sagai;H.Sito;T.Ichinose;K.Kodama.and Y.Mori: "Biological effects of diesel exhaust particles.I.In vitro production of superoxide and in vivo toxicity in mouse." Free Radicals Biology and Medicine,.
[Publications] T.Ichinose and M.Sagai: "Experimental study on promotion effects of combination exposure of No_2 O_3 and H_2SO_4 on lung tumor formation in rats." Toxicolgy.
[Publications] M.Matsuo,F.Gomi;K.Kuramoto and M.Sagai: "Food rcstriction suppresses agedependent increases in the repired rates of hydrocarbons from rats." J.Geronto logy,.
[Publications] T.Ichinose;K.Fujii.and M.Sagai: "Experiomental studies in tumor promotion by nitrogen dioxide." Toxicology.67. 211-225 (1991)
[Publications] M.Sagai and T.Ichinose: "Biochemical effects of combined gases of nitrogen dioxide and ozone.IV.Changes of lipid peroxidation and antioxidative protective systems in rat lungs upon life span exposure." Toxicology.66. 121-132 (1990)
[Publications] 嵯峨井勝,市瀬孝道,佐野友春,村上正孝,藤井敬二:"二酸化窒素の肺腫瘍発生促進作用に関する実験的研究." 大気汚染学会誌、. 25. 324-333 (1990)

1991 Fiscal Year Annual Research Report

ディ-ゼル排気中の黒煙粒子の細胞毒性、形質転換に及ぼすヒドロキシラジカルの役割の解析

Principal Investigator

嵯峨井 勝 国立環境研, 地域G・大気影響評価チーム, 総合研究官 (80124345)

Research Products

[Publications] M.Sagai;H.Sito;T.Ichinose;K.Kodama.and Y.Mori: "Biological effects of diesel exhaust particles.I.In vitro production of superoxide and in vivo toxicity in mouse." Free Radicals Biology and Medicine,.

[Publications] T.Ichinose and M.Sagai: "Experimental study on promotion effects of combination exposure of No_2 O_3 and H_2SO_4 on lung tumor formation in rats." Toxicolgy.

[Publications] M.Matsuo,F.Gomi;K.Kuramoto and M.Sagai: "Food rcstriction suppresses agedependent increases in the repired rates of hydrocarbons from rats." J.Geronto logy,.

[Publications] T.Ichinose;K.Fujii.and M.Sagai: "Experiomental studies in tumor promotion by nitrogen dioxide." Toxicology.67. 211-225 (1991)

[Publications] M.Sagai and T.Ichinose: "Biochemical effects of combined gases of nitrogen dioxide and ozone.IV.Changes of lipid peroxidation and antioxidative protective systems in rat lungs upon life span exposure." Toxicology.66. 121-132 (1990)

[Publications] 嵯峨井 勝,市瀬 孝道,佐野 友春,村上 正孝,藤井 敬二:"二酸化窒素の肺腫瘍発生促進作用に関する実験的研究." 大気汚染学会誌、. 25. 324-333 (1990)

嵯峨井勝国立環境研, 地域G・大気影響評価チーム, 総合研究官 (80124345)

[Publications] 嵯峨井勝,市瀬孝道,佐野友春,村上正孝,藤井敬二:"二酸化窒素の肺腫瘍発生促進作用に関する実験的研究." 大気汚染学会誌、. 25. 324-333 (1990)