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2015 Fiscal Year Research-status Report

チタン酸ナノシートの免疫毒性

Research Project

Project/Area Number 15K15245
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

西村 泰光  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (90360271)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉岡 大輔  川崎医科大学, 医学部, 助教 (40638318)
大槻 剛巳  川崎医科大学, 医学部, 教授 (40160551)
武井 直子  川崎医科大学, 医学部, 助教 (00509276)
松崎 秀紀  川崎医科大学, 医学部, 助教 (80335463)
李 順姫  川崎医科大学, 医学部, 助教 (70414026)
吉留 敬  川崎医科大学, 医学部, 講師 (40304307)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsナノ毒性 / チタン / 産業衛生 / 免疫 / 単球 / リンパ球
Outline of Annual Research Achievements

末梢血単核球(PBMC)およびソートした細胞を用いてチタン酸ナノシート(TNS)曝露下での細胞培養を行い、形態変化および細胞死について解析した。PBMCからCD14+単球およびCD4+Tヘルパー(Th)細胞を磁気分離し10μg/mlのTNS存在下で2又は7日間培養した。汎カスパーゼ阻害剤として10μMのQ-VD-OPhを用いた。FITC標識Annexin V (Anx) /PI染色で同定されるアポトーシス細胞比率をフローサイトメーターで測定した。細胞を固定後PI染色し空胞状構造と核を区別し観察した。TNS曝露下の単球において培養7日後にAnx+PI-またはAnx+PI+が増加し、Th細胞ではAnx+PI+細胞が増加し、増加は単球細胞で顕著だった。空胞状構造はTNS曝露下の単球では培養1日後から観察され次第に大きくなったが、Th細胞培養時には観察されなかった。TNS曝露下PBMC培養時のAnx+PI-細胞増加はQ-VD-OPh添加により抑制された。PI染色を行ったところ、空胞状構造はPI染色されず核とは区別された。以上の結果は、TNSがリンパ球にもアポトーシスを引き起こす一方、空胞状構造は単球のみに見られ、核異常に起因しないことを示す。またTNSによるアポトーシスはカスパーゼ依存性であることが分かった。TNSの細胞内膜系への毒性影響が示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度は計画したTNS曝露下培養時のアポトーシスの解析およびTNS曝露による巨大空胞形成を伴う細胞形態変化の解析を行ってきており、特に前者においてはミクロンサイズ粒子の二酸化チタンやシリカと異なりアスベストと同様にカスパーゼ依存性アポトーシスを誘導することを明らかにすることができた。平成28年度以降、当初の計画にそって毒性機序および免疫機能影響の解析を遂行できる予定である。従って、当初の計画にそって、研究は概ね順調に進展していると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度はTNS曝露による空胞形成機序の解析について引き続き行うことを予定している。また、TNS曝露の免疫機能影響の解析にも取りかかる予定である。それらより、チタン酸ナノシート曝露による毒性影響、免疫機能影響についての科学的基盤情報を得るよう万全を期する。

Causes of Carryover

実験計画に計上していた試薬が予定よりも安く購入できてしまったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の交付金と合わせて計画する実験の試薬購入に充てる。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 5族元素を添加したチタン酸ナノシートへのランタノイドの担持2016

    • Author(s)
      吉岡大輔, 西村泰光
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京田辺)
    • Year and Date
      2016-03-26
  • [Presentation] Vacuole Formation And Caspase-dependent Apoptosis In Human Monocytes Caused By Exposure To Titanate Nanosheet2016

    • Author(s)
      Nishimura Y, Yoshioka D, Lee S, Kumagai-Takei N, Matsuzaki H, Yoshitome K, Otsuki T
    • Organizer
      The 55th Annual Meeting. Society of Toxicology
    • Place of Presentation
      New Orleans Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, Louisiana)
    • Year and Date
      2016-03-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The characteristic cell death of human monocytes caused by exposure to nano-sized and sheet-like titanate2015

    • Author(s)
      西村泰光, 武井直子, 松崎秀紀, 李順姫, 大槻剛巳
    • Organizer
      第44回日本免疫学会学術集会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2015-11-19
  • [Presentation] ランタノイド担持によるチタン酸ナノシートの蛍光化に及ぼす第5族元素添加効果2015

    • Author(s)
      吉岡大輔
    • Organizer
      日本化学会「低次元系光機能材料研究会」第 4 回サマーセミナー
    • Place of Presentation
      休暇村志賀島(福岡)
    • Year and Date
      2015-09-25
  • [Presentation] チタン酸ナノシート曝露による単球の空胞形成と細胞死2015

    • Author(s)
      西村泰光, 吉岡大輔, 李順姫, 武井直子, 松崎秀紀, 吉留敬, 大槻剛巳
    • Organizer
      第22回日本免疫毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館国際交流ホール(京都)
    • Year and Date
      2015-09-10

URL: 

Published: 2017-01-06  

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