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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Immunotoxicity of titanate nanosheets

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, 講師 (00509276)
松崎 秀紀  県立広島大学, 生命環境学部, 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 / 空胞 / エンドソーム / ヒト
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までにチタン酸ナノシート(TiNS)曝露がヒト単球において巨大空胞形成を伴うアポトーシス死を引き起こすこと、TiNSは空胞内に存在しており、endo/lysosomal経路へのTiNSの侵入を介した毒性影響が存在することが明らかとなっていた。そこで、単球へのTiNS毒性機序を探るため、培養後の単球内lysosome量を測定した。lysosome染色には4-nitro-7-(1-piperazinyl)-2,1,3-benzoxadiazole, NBD-PZを用い、フローサートメーターで測定した。培養1日後、2日後のlysosome量はTiNS曝露時だけでなくTiO2粒子曝露時においてもlysosome量の増加が示された。しかし、培養7日後になるとTiO2-P25粒子曝露群ではlysosome量は減少傾向を示す一方、TiNS曝露群では著しいlysosome量の増加が見られ、その差は5倍であった。TiNSによる単球/マクロファージ系細胞を介した抗腫瘍免疫への曝露影響を調べるため、PBMCまたはをTiNS曝露下IL-2添加培地中で7日間培養しフローサイトメーターを用いてNK細胞上のNKp46発現量を測定した。TiNS曝露下培養時には CD3-CD56+NK細胞上のNKp46発現量はTNS曝露濃度依存的な低下が確認されたが、単離したNK細胞培養時にはTiNS曝露によるNKp46発現量低下はみられなかった。NKp46は代表的なNK細胞活性化受容体であり、細胞傷害性と関連する。以上の結果は、TiNS曝露の単球への毒性機序が異常なlysosome蓄積とその機能不全に因ること、単球・マクロファージ系細胞への毒性影響が抗腫瘍免疫減弱に作用することを示唆する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and fluorescence properties of lanthanide-supported titanate nanosheets2018

    • Author(s)
      Yoshioka Daisuke、Nishimura Yasumitsu、Katsumata Ken-ichi
    • Journal Title

      Journal of Luminescence

      Volume: 194 Pages: 316~320

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2017.10.058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescence Properties of the Lanthanide Supported onto Titanate Nanosheets2017

    • Author(s)
      Daisuke Yoshioka、Yasumitsu Nishimura、Ken-ichi Katsumata
    • Journal Title

      Journal of Environmental Science and Engineering A

      Volume: 6 Pages: 410-414

    • DOI

      10.17265/2162-5298/2017.08.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Titanate nanosheets cause caspase-dependent apoptosis of human immune cells with giant vacuole formation through endosomal defect in monocytes2017

    • Author(s)
      Nishimura Yasumitsu、Yoshioka Daisuke、Kumagai-Takei Naoko、Lee Suni、Matsuzaki Hidenori、Yoshitome Kei、Otsuki Takemi
    • Journal Title

      Toxicology Letters

      Volume: 280 Pages: S182~S183

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2017.07.512

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Physical-chemical analysis of titanatenanoshieets (TNS) as 2D materials in human immune cells2017

    • Author(s)
      Yasumitsu Nishimura
    • Organizer
      1st International Occupational Health Forum & 3rd China-US Occupational Health Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Titanate nanosheets cause caspase-dependent apoptosis of human immune cells with giant vacuole formation through endosomal defect in monochytes2017

    • Author(s)
      Nishimura Y, Yoshioka D, Kumagai-Takei N, Lee S, Matsuzaki H, Yoshitome K, Otsuki T
    • Organizer
      The 53rd Congress of the European Societies of Toxicology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Apoptosis of monocytes with giant vacuoles related to disruption in endosomal pathway caused by titanate nanosheets2017

    • Author(s)
      Nishimura Y, Kumagai-Takei N, Lee S, Matsuzaki H, Yoshitome K, Otsuki T
    • Organizer
      The British Society for Immunology Congress 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] チタン酸ナノシート曝露によるヒトPBMCのア ポトーシスと単球における巨大空胞形成2017

    • 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90回日本産業衛生学会
  • [Presentation] チタン酸ナノシートの免疫毒性から考える金属ナノマテリアルの毒性影響2017

    • Author(s)
      西村泰光
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会2017
    • Invited
  • [Book] Cytotoxicity2018

    • Author(s)
      Yasumitsu Nishimura, Daisuke Yoshioka, Naoko Kumagai-Takei, Suni Lee, Hidenori Matsuzaki, Kei Yoshitome, Takemi Otsuki
    • Total Pages
      -
    • Publisher
      IntechOpen
    • ISBN
      978-953-51-5869-1
  • [Remarks] 川崎医科大学衛生学ホームページ

    • URL

      https://m.kawasaki-m.ac.jp/hygiene/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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