環境化学物質の脳機能発達に与える影響についての解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11877399
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 今村 理佐 富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (10232620)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津田 正明 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (80132736)
• Keywords: 内分泌攪乱化学物質 / 小脳顆粒細胞 / c-fos / 脳由来神経栄養因子 / ジエチルスチルベストロール / ビスフェノールA / 殺虫剤 / 脳機能発達

Research Abstract

初代培養細胞系を用いて、内分泌攪乱物質である、ジエチルスチルベストロール(DBS)およびビスフェノールA(BPA)の神経機能発達に対する影響の検討を試みた。
マウス小脳顆粒細胞ニューロン初代培養系では、培地中のKCl濃度を25mMから5mMに落とすとアポトーシスによる神経細胞死が誘導される。その後5mMから再び25mMに戻して再脱分極を起こすと、細胞内Ca^<2+>流入依存的にc-fosや脳由来神経栄養因子BDNFの遺伝子が活性化され、細胞死が抑制される。この系を用いて、脂溶性が高く母乳から乳児へと移行すると考えられる、DESやBPAの遺伝子発現に与える影響を検討した。その結果、25mMKClやNa^+チャネル賦活剤ベラトリジンで脱分極を起こすとCa^<2+>流入依存的にc-fosやBDNF遺伝子発現が誘導された。この誘導は、DESやBPAの前処置により、殺虫剤のDDTやペルメトリンと同様に、濃度依存的に阻害された。また、脱分極刺激で誘導された細胞内Ca^<2+>流入も、DESやBPA前処置で抑制された。このことより、内分泌攪乱物質が、神経系に対しても影響を及ぼし、脂溶性の高いこれら化学物質が、細胞膜に直接、あるいは膜上の種々のイオンチャネルに作用してカルシウム流入を抑制し、遺伝子発現に影響していることが考えられた。さらに、これら脂溶性の高い化合物が、複合的に作用するのではないかと考え実験を行った。その結果、ペルメトリンとDDTを同時に前処置した場合、それぞれ単独処理のときよりも、脱分極刺激で誘導したc-fosやBDNF遺伝子発現を有意に強く抑制した。また、ペルメトリンとDDT、DESの3種の化合物を同時に前処置すると、さらにその遺伝子発現阻害は増強された。これらのことより、脂溶性の高い環境化学物質は、遺伝子発現に対して、複合的阻害効果を及ぼすことが考えられた。

Research Products

• [Publications] Lisa Imamura,Hiroshi Hasegawa,Kaori Kurashina,Ayako Hamanishi,Akiko Tabuchi,Masaaki Tsuda: "Repression of activity-dependent c-fos and brain-derived neurotrophic factor mRNA expression by pyrethroid insecticides accompanying a decrease in Ca^<2+> influx into neurons"Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 295. 1175-1182 (2000)