Monitoring of pesticide residues in cultured fish using endogenous miRNA

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K07836
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: 二見 邦彦 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (00513459)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片桐 孝之 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (50361811) ; 舞田 正志 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60238839) ; 延東 真 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (80128355)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: miRNA / 浸漬曝露 / ティラピア / 農薬 / バイオマーカー / リアルタイムPCR / ロイコマラカイトグリーン

Outline of Annual Research Achievements

水産物の安全性確保においては，生産段階での適切なリスク管理が求められる。しかしながら，水産養殖の過程では使用されないはずの農薬が養殖魚から検出されるなど，想定外のケースが報告されている。
近年，医学分野においては，薬の毒性評価や病気の診断のために，ヒト血漿や血清中の内在性の短鎖RNA（miRNA）をバイオマーカーとして用いる研究が盛んに進められている。一方で，養殖魚における残留農薬類のモニタリングを目的とした研究は皆無である。前年度までに，ティラピアにLMGを高濃度で経口曝露させた際に，肝臓においてmiR-153b，-22a-1，-34，-199-1の発現量がLMGの体内濃度とパラレルに変動するかどうかをリアルタイムPCRにより解析した。その結果，miR-34とmiR-199-1は，LMGが魚体内にある程度蓄積した状態においてのみ有用なバイオマーカーとなりうることが明らかとなった。しかし，実用化へ向けては，さらに低濃度の有害化学物質の使用を検討していく必要がある。また環境中には，農場やゴルフ場などで散布された農薬のドリフトなど，LMG以外の有害化学物質も検出されることがある。
そこで本年度は，低濃度のLMGに加え，実際にゴルフ場からのドリフトが確認されたクロルピリホス，CAT，イソプロチオラン，フルトラニルを曝露した際に発現が変動するmiRNAがあるか調べた。本研究においては，塩基配列から薬物代謝酵素などをターゲットとしていると推測される7種類のmiRNA（miR-153b，-22a-1，-34，-222，-133，-199-1，let-7e）の発現変動に着目した。その結果，本研究で用いた全ての化学物質において有意に発現が変動するmiRNAは無く，これらのmiRNAは低濃度の化学物質の曝露に対してはバイオマーカーとしての使用が困難であると考えられた。