Clarification of mechanisms and development of preventive methods for health disturbances caused by exposure to low frequency noise

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H01743
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 加藤 昌志 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10281073)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 正史 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80362317) ; 大神 信孝 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80424919) ; 矢嶋 伊知朗 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80469022)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 低周波音 / 疫学研究 / 動物実験 / ストレス反応性蛋白質 / 平衡機能 / 運動機能 / 重心動揺計

Outline of Annual Research Achievements

【背景】現在までに、低周波音の健康リスクを科学的根拠に基づいて証明した研究は極めて少ない。これは、わが国において低周波音の環境基準値がないことの理由の1つにもなっている。代表者等は、先行研究において、日常生活において曝露されうるレベルの低周波音が、成獣および新生仔期野生型マウスの平衡機能・運動機能を障害する可能性を報告してきた。
【目的】本研究では、動物（マウス）の個体を用い、低周波音（95 dB・100 Hz）を1時間曝露された内耳前庭への影響（急性毒性）を、電気生理学的手法及び形態学的手法を調べると共に、個体で得られた低周波音のリスクを培養組織（ex vivo）で評価する技術を開発することを目的としている。
【研究成果】前庭誘発筋電位（VEMP）を用いてマウスの内耳前庭機能を測定する技術を確立し、国際科学誌に公表した。また、低周波音（95 dB・100 Hz）を1時間曝露されることにより、内耳前庭の耳石膜が破壊されることを発見し、国際科学誌に公表した。さらに、内耳前庭の耳石膜におけるストレス反応性蛋白質（HSP70）の発現を高めることで、低周波音による内耳障害を予防できる可能性を示した。一方、内耳卵形嚢の培養を用いて、低周波音の健康リスク（内耳前庭に対する急性毒性）を評価できる新技術を開発し、国際科学誌に公表した。以上のように、本研究では、低周波音に対する生体反応に関する新知見をin vivo・ex vivoで示すとともに、低周波音の標的部位を証明することに世界で初めて成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ダッカ大学/保健省/Sheikh Mujib医科大学(バングラデシュ)
  • Country Name: BANGLADESH
  • Counterpart Institution: ダッカ大学/保健省/Sheikh Mujib医科大学
  • # of Other Institutions: 1
• [Int'l Joint Research] Institut Cochin/Cnrs/パリデカルト大学(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: Institut Cochin/Cnrs/パリデカルト大学
  • # of Other Institutions: 1
• [Journal Article] Peptides containing the MXXCW motif inhibit oncogenic RET kinase activity with a novel mechanism of action (2020)
  • Author(s): Takeda K, Kawamoto Y, Nagasaki Y, Okuno Y, Goto Y, Iida M, Yajima I, Ohgami N, Kato M
  • Journal Title: Am J Cancer Res Volume: 10 Pages: 336-349
  • DOI: PMC7017734
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Application of a human mesoderm tissue elongation system in vitro derived from human induced pluripotent stem cells to risk assessment for teratogenic chemicals (2020)
  • Author(s): Ninomiya H, Intoh A, Ishimine H, Onuma Y, Ito Y, Michiue T, Tazaki A, Kato M
  • Journal Title: Chemosphere Volume: 250 Pages: 126124
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126124
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A new method with an explant culture of the utricle for assessing the influence of exposure to low frequency noise on the vestibule. (2020)
  • Author(s): Ohgami N, He T, Negishi-Oshino R, Gu Y, Xiang L, Kato M
  • Journal Title: J Toxicol Environ Health A Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of mast cell degranulation by melanin (2019)
  • Author(s): Kawamoto Y, Kondo H, Hasegawa M, Kurimoto C, Ishii Y, Kato C, Botei T, Shinya M, Murate T, Ueno Y, Kawabe M, Goto Y, Yamamoto R, Iida M, Yajima I, Ohgami N, Kato M, Takeda K
  • Journal Title: Biochem Pharmacol Volume: 163 Pages: 178-193
  • DOI: 10.1016/j.bcp.2019.02.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] For making a declaration of countermeasures against the falling birth rate from the Japanese Society for Hygiene: summary of discussion in the working group on academic research strategy against an aging society with low birth rate (2019)
  • Author(s): Nomura K, Karita K, Araki A, Nishioka E, Muto G, Iwai-Shimada M, Nishikitani M, Inoue M, Tsurugano S, Kitano N, Tsuji M, Iijima S, Ueda K, Kamijima M, Yamagata Z, Sakata K, Iki M, Yanagisawa H, Kato M, Inadera H, Kokubo Y, Yokoyama K, Koizumi A, Otsuki T
  • Journal Title: Environ Health Prev Med Volume: 24 Pages: 14
  • DOI: 10.1186/s12199-019-0768-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Chromium-mediated hyperpigmentation of skin in male tannery workers in Bangladesh (2019)
  • Author(s): Al Hossain A MM, Yajima I, Tazaki A, Xu H, Saheduzzaman M, Ohgami N, Ahsan N, Akhand AA, Kato M
  • Journal Title: Chemosphere Volume: 229 Pages: 611-617
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.04.112
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Adsorption of molybdenum by melanin (2019)
  • Author(s): Chen W, Hashimoto K, Omata Y, Ohgami N, Tazaki A, Deng Y, Kondo-Ida L, Intoh A, Kato M
  • Journal Title: Environ Health Prev Med Volume: 24 Pages: 36
  • DOI: 10.1186/s12199-019-0791-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] cVEMP correlated with imbalance in a mouse model of vestibular disorder (2019)
  • Author(s): Negishi-Oshino R, OhgamiN, He T, Ohgami K, Li X, Kato M
  • Journal Title: Environ Health Prev Med Volume: 24 Pages: 39
  • DOI: 10.1186/s12199-019-0794-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hearing loss in humans drinking tube well water with high levels of iron in arsenic-polluted area (2019)
  • Author(s): He T, Ohgami N, Li X, Yajima I, Oshino R, Kato Y, Ohgami K, Xu Huadong, Ahsan N, Akhand AA, Kato M
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 9 Pages: 9028
  • DOI: 10.1038/s41598-019-45524-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A unique system that can sensitively assess the risk of chemical leukoderma by using murine tail skin (2019)
  • Author(s): ida M, Tazaki A, Deng Y, Chen Y, Yajima I, Kondo-Ida L, Hashimoto K, Ohgami N, Kato M
  • Journal Title: Chemosphere Volume: 235 Pages: 713-718
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.06.185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Histological analysis of the skin in Abca1-deleted mouse: A potential model for dry skin (2019)
  • Author(s): Deng Y, Ohgami N, Iida M, Tazaki A, Intoh A, Kondo-Ida L, Lu R, Tuzuki T, Yokoyama S, Kato M
  • Journal Title: Eur J Dermatol Volume: 29 Pages: 549-551
  • DOI: 10.1684/ejd.2019.3621
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heat shock protein 70 is a key molecule to rescue imbalance caused by low frequency noise (2019)
  • Author(s): Negishi-Oshino R, OhgamiN, He T, Li X, Kato M, Kobayashi M, Gu Y, Komuro K, Angelidis CE, Kato M
  • Journal Title: Arch Toxicol Volume: 93 Pages: 3219-3228
  • DOI: 10.1007/s00204-019-02587-3
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Impairment of extra-high frequency auditory thresholds in subjects with elevated levels of fasting blood glucose (2018)
  • Author(s): Das A, Sumit AF, Ahsan N, Kato M, Ohgami N, Akhand AA
  • Journal Title: J Otol Volume: 13 Pages: 29-35
  • DOI: 10.1016/j.joto.2017.10.003
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Arsenic levels in cutaneous appendicular organs are correlated with digitally evaluated hyperpigmented skin of the forehead but not the sole in Bangladesh residents (2018)
  • Author(s): Yajima I, Ahsan Nazmul, Akhand AA, Al Hossain A MM, Yoshinaga M, Ohgami N, Iida M, Oshino R, Naito M, Wakai K, Kato M
  • Journal Title: J Expo Sci Environ Epidemiol Volume: 28 Pages: 64-68
  • DOI: 10.1038/jes.2016.70
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Exposure of mice to 1, 2-dichloropropane induces CYP450-dependent proliferation and apoptosis of cholangiocytes (2018)
  • Author(s): Zhang X, Zong C, Zhang L, Garner E, Sugie S, Huang C, Wu W, Chang J, Sakurai T, Kato M, Ichihara S, Kumagai| S, Ichihara G
  • Journal Title: Toxicol Sci Volume: 162 Pages: 559-569
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfx272
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A comprehensive study including monitoring, assessment of health effects and development of a remediation method for chromium pollution (2018)
  • Author(s): Yoshinaga M, Ninomiya H, Al Hossain MMA, Sudo M, Akhand AA, Ahsan N, Alim MA, Khalequzzaman M, Iida M, Yajima I, Ohgami N, Kato M
  • Journal Title: Chemosphere Volume: 201 Pages: 667-675
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.03.026
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [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 C.E., Adachi H, Katsuno M, Sobue G, Kato M
  • Journal Title: Hearing Res Volume: 363 Pages: 49-54
  • DOI: 10.1016/j.heares.2018.02.006
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Manganese in toenails is associated with hearing loss at high frequencies in humans (2018)
  • Author(s): Ohgami N, Li X, Yajima I, Oshino R, Ohgami K, Kato Y, Ahsan N, Akhand AA, Kato M
  • Journal Title: Biomarkers Volume: 23 Pages: 533-539
  • DOI: 10.1080/1354750X.2018.1458153
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Arsenic level in toenails is associated with hearing loss in humans (2018)
  • Author(s): Li X, Ohgami N, Yajima I, Xu H, Iiida M, Ohino R, Ninomiya H, Shen D, Ahsan N, Akhand AA, Kato M
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 13 Pages: e0198743
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0198743
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A disadvantageous effect of adsorption of barium by melanin on transforming activity (2018)
  • Author(s): Omata Y, Yoshinaga M, Yajima I, Ohgami N, Hashimoto K, Higashimura K, Tazaki A, Kato M
  • Journal Title: Chemosphere Volume: 210 Pages: 384-391
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.07.022
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Inflammation drives nitric oxide synthase 2 expression by γδ T cells and affects the balance between melanoma and vitiligo associated melanoma (2018)
  • Author(s): Douguet L, Bod L, Labarthe L, Lengagne R, Kato M, Couillin I, Prevost-Blondel A
  • Journal Title: OncoImmunology Volume: 7 Pages: e1484979
  • DOI: 10.1080/2162402X.2018.1484979
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Label-free imaging of melanoma with confocal photothermal microscopy: Differentiation between malignant and benign tissue (2018)
  • Author(s): Kobayashi T, Nakata K, Yajima I, Kato M, Tsurui H
  • Journal Title: Bioengineering Volume: 5 Pages: 67
  • DOI: 10.3390/bioengineering5030067
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Improvement of balance in young adults by a sound component at 100 Hz in music (2018)
  • Author(s): Xu H, Ohgami N, He T, Hashimoto K, Tazaki Akira, Ohgami K, Takeda K, Kato M
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 8 Pages: 16894
  • DOI: 10.1038/s41598-018-35244-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 飲用井戸水の有害元素を標的とした学際的衛生学研究 Multidisciplinary approach to assess the toxicities of elements in drinking water (2020)
  • Author(s): 加藤昌志
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
  • Invited
• [Presentation] 低周波騒音曝露による前庭機能への影響 (2020)
  • Author(s): 大神信孝、He Tingchao、Yuqi Deng、橋本和宜、田崎啓、加藤昌志
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 脂質代謝異常が関連する乾皮症の実験研究 (2020)
  • Author(s): Yuqi Deng、大神信孝、田崎啓、He Tingchao、橋本和宣、加藤昌志
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 非侵襲的生体サンプルに含まれる鉄レベルと聴力の関連 (2020)
  • Author(s): He Tingchao、大神信孝、Yuqi Deng、橋本和宣、田崎啓、加藤昌志
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] バングラデシュ皮革工場作業員のクロム曝露により誘発された皮膚疾患 (2020)
  • Author(s): 田﨑啓、Al Hossain MM Aeorangajeb、矢嶋伊知朗、大神信孝、加藤昌志
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] メラニンによるモリブデン動態制御 (2020)
  • Author(s): 陳 偉、橋本 和宜、田崎 啓、大神 信孝、 加藤 昌志
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] システインを介したRETキナーゼの活性阻害 (2019)
  • Author(s): 武田湖州恵、川本善之、坂川久仁子、川添健司、矢嶋伊知朗、大神信孝、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] メラノサイト系腫瘍に対する非熱プラズマの発がん予防効果 (2019)
  • Author(s): 飯田真知子、小又尉広、矢嶋伊知朗、佐藤あをい、梶原孟仁、田坂涼子、堀勝、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 水溶解メラニンによるマスト細胞の活性化抑制 (2019)
  • Author(s): 川本善之、近藤 博基、上野有紀、飯田真知子、矢嶋伊知朗、大神信孝、加藤昌志、 武田湖州恵
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 生体サンプル中の鉄レベルと聴力異常の相関解析 (2019)
  • Author(s): Tingchao He、大神信孝、李香、Xu Huadong、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] ヒト人工多機能性幹細胞（iPS細胞）を用いた催奇形性評価系の開発 (2019)
  • Author(s): 二宮裕将、大神信孝、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 可聴域の騒音ストレスによるラセン神経節への影響 (2019)
  • Author(s): 大神信孝、Tingchao He、Xu Huadong、押野玲奈、李香、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 音楽に含まれる音成分と平衡感覚の関連 (2019)
  • Author(s): Xu Huadong、大神信孝、Tingchao He、李香、武田湖州恵、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 前庭障害モデルマウスを用いた前庭機能の解析 (2019)
  • Author(s): 押野玲奈、大神信孝、李香、Tingchao He、加藤昌志
  • Organizer: 第89回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 低周波騒音曝露の健康リスクを評価する実験研究 (2018)
  • Author(s): 李香、大神信孝、押野玲奈、二宮裕将、加藤昌志
  • Organizer: 第91回日本産業衛生学会
• [Book] 発酵美容成分の開発 第1章（総論）皮膚色素異常のモデル動物とリスク評価 (2020)
  • Author(s): 田崎啓、飯田真智子、加藤昌志
  • Total Pages: 197
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] Plasma Medical Science :Plasma medical Innovation of cancer Therapy: Melanoma. Subchapter 5.8 (2018)
  • Author(s): Iida M, Omata Y, Yajima I, Sato A, Kajiwara T, Tasaka R, Hori M, Kato M
  • Total Pages: 458
  • Publisher: Elsevier
• [Book] NEW予防医学・公衆衛生学（改定第4版）第3章 産業衛生 (2018)
  • Author(s): 加藤昌志
  • Total Pages: 434
  • Publisher: 南江堂
• [Remarks] 環境労働衛生学
  • URL: https://www.med.nagoya-u.ac.jp/hygiene/
• [Remarks] 名古屋大学大学院医学系研究科環境労働衛生学
  • URL: https://www.med.nagoya-u.ac.jp/medical_J/laboratory/basic-med/social-science/environmental-health/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 前庭刺激装置、めまい治療装置、健康促進装置 (2019)
  • Inventor(s): 加藤昌志、大神信孝、曽根三千彦、杉本賢文、加藤正史
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: PCT/JP2019/021688
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 血流促進装置、椅子、ベッド (2019)
  • Inventor(s): 加藤昌志、大神信孝
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: PCT/JP2019/043072
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] sound recycle (2018)
  • Inventor(s): 加藤昌志
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋大学
  • Industrial Property Rights Type: 意匠
  • Industrial Property Number: 商標登録第6157104号
• [Patent(Industrial Property Rights)] sound spice (2018)
  • Inventor(s): 加藤昌志
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋大学
  • Industrial Property Rights Type: 意匠
  • Industrial Property Number: 登録6186786