アポトーシス制御系に基づく環境有害因子の人への健康影響評価に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10558091
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 石堂 正美 国立環境研究所, 地域環境研究グループ, 主任研究員 (60211728)
• Keywords: 環境有害因子 / 血中アポトーシス / アポトーシス制御因子 / 健康影響評価

Research Abstract

本研究では、環境有害因子の人の健康影響をアポトーシス制御系で評価しようというものである。そのためには、(1)血中レベルでアポトーシスシグナルが同定できること。(2)早期高感度的に健康影響評価法のための新たなアポトーシス制御系因子の同定。そして、(3)環境の異なる地域住民の血液採集し、本研究で確立した方法の応用を試みることである。
(1)昨年の動物実験の結果、血中アポトーシスシグナルをDNAフラグメント化で検出する場合、量的問題が残った。そこで、本年度はPCR法を用いて少量のDNAフラグメントを増幅することによりその問題解決を試みた。人工的に合成した12塩基よりなるオリゴDNAをいかなるDNAフラグメントに対しても結合することができるようなり、いかなるDNAフラグメントのPCRも可能となった。この方法では、50ngのDNAフラグメントがあれば検出可能であり、従来の100-1,000倍感度が上昇したことになる。(2)重金属カドミウムと培養細胞を用いて、環境有害因子によるアポトーシス誘導の分子機構を詳細に調べた結果、カドミウムは一般的に知られているアポトーシスの実行分子CADを活性化する場合としない場合があり、それは、暴露する組織により異なっていた(投稿準備中)。また、カドミウムによるアポトーシス誘導は、亜鉛やある種の細胞増殖因子により抑制され(研究発表3)、その時抗アポトーシスタンパク質であるBcl-2が活性化されることが明らかになった。(投稿準備中)。(3)環境の異なる地域住民として、東京都杉並区住民と茨城県高萩市住民を選択し,1-2mlずつ各地域50人以上の血液が集まった。血液からDNAを抽出する回収率を予備実験で見積もると,1ml血中当り3-5 ug DNAであった。これは、(1)の解析に充分量である。

Research Products

• [Publications] M.Ishido, et al.: "Regulation of cell fate by metals"J.Health Sci. (2000)
• [Publications] Fujimaki et al.: "Induction of apoptosis in mouse thymocytes by cadmium"Toxicol.Lett.. (2000)
• [Publications] M.Ishido et al.: "Zinc stimulates DNA synthesis during its anti-apoptotic action, independently with increments of an anti-apoptotic proteins, Bcl-2 in porcine kidney LLC-Pk_1 cells"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 290. 923-928 (1999)
• [Publications] M.Ishido, et al.: "Cadmium-bound metallothionein induces apoptosis in rat kidneys, but not in cultured kidney LLC PK_1 cells"Life Sciences. 64(9). 797-804 (1999)