磁界測定を用いた細胞・器官レベルでの化学物質有害性評価法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370127
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 相澤 好治 北里大学, 医学部, 教授 (10124926)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 充史 北里大学, 医学部, 助手 (40327325) ; 新津谷 真人 北里大学, 医学部, 講師 (10245417) ; 佐藤 敏彦 北里大学, 医学部, 助教授 (10225972) ; 小谷 誠 東京電機大学, 工学部, 教授 (60057205) ; 渡邊 光康 北里大学, 医学部, 助手 (50327342)
• Keywords: ロックウール / クリソタイル / 肺胞マクロファージ / 細胞傷害性 / 細胞磁界測定 / 乳酸脱水素酵素 / アポトーシス

Research Abstract

【緒言】人造鉱物繊維の一種であるロックウール(RW)は、石綿代替物質として断熱・保湿・不燃・増強などの建築材料に使われている。しかしこのRWについても、研究報告数が少ないために、呼吸器に対する安全性は未だ明らかとは言えない状況にある。そこで、本年度の研究では、RWが肺胞マクロファージ(AM)に及ぼす影響について、石綿の代表物質であり、傷害性が報告されているクリソタイルファイバー(CF)と比較検討を行った。
【材料調製】オスのフィッシャー系ラットに気管支肺胞洗浄を行い、得られたAMは培養液で調製後、緩和の指標となる四三酸化鉄を添加し、さらに実験群にはRWの最終濃度が50,100,150μg/mlとCFの最終濃度が50μg/mlとなるように調製するとともに、陰性対照群には燐酸緩衝液(PBS)を加え、炭酸ガス培養器にて37℃で18時間培養した。
【分析方法】細胞磁界測定では、培養後、各群のAMを外部より磁化し、磁化後20分間の残留磁界を測定した。細胞外逸脱酵素測定では、細胞磁界測定で使用した培養液を採取し、その中に含まれる乳酸脱水素酵素の活性値を測定した。DNA ladder検出法では、培養後、各群のAMよりDNAを抽出しアポトーシスの有無を検討した。
【結果および考察】細胞磁界測定により、RW添加群とPBS添加群は迅速な緩和が認められ、CF添加群は遅延した緩和を示した。一方、細胞外逸脱酵素測定からは、各群間に有意差は認められなかった。また、DNA ladder検出法からも、各群に陽性反応は認められなかった。更に、電子顕微鏡観察からは、CF添加群に細胞の変形が認められたが、RW添加群はほぼ正常であった。以上の事から、RWはCFに比較して、細胞傷害性は低い事が示唆された。今後は、in vivo実験によるRWの肺傷害性を検討することが課題として残された。

Research Products

• [Publications] Mitsuyasu Watanabe: "DIFFERENCES IN THE EFFECTS OF FIBROUS AND PARTICULATE TITANIUM DIOXIDE ON ALVEOLAR MACROPHAGES OF FISCHER 344 RATS"Journal of Toxicology and Environmental Health. Part A, 65. 1047-1060 (2002)
• [Publications] Mitsuyasu Watanabe: "Magnetometric Evaluation for Cytotoxicity of Potassium Octatitanate Whisker on Alveolar Macrophages of Fischer 344 Rats"J Occup Health. 44. 321-328 (2002)