2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of underlying mechanism of onset of stress vulnerability by environmental chemicals to explore biomakers
| Project/Area Number |
17H06706
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
平野 哲史 富山大学, 研究推進機構 研究推進総合支援センター, 助教 (70804590)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | 環境化学物質 / ストレス脆弱性 / ネオニコチノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、環境化学物質による「ストレス脆弱性」発現メカニズムの解明、及び新規バイオマーカーの同定を目的とし、環境化学物質曝露マウスおよび培養細胞をモデルとした実験を行い、以下の研究成果を得た．
ネオニコチノイド系農薬の1種クロチアニジンが引き起こす神経行動学的影響については、マウスの性別や週齢によって感受性が異なることが明らかとなった．加えて、妊娠マウスに投与したクロチアニジンおよびその代謝物が、母獣および胎子から同等レベルで検出されることから、発達期の脳神経系における影響評価の必要性が示唆された．
一方、クロチアニジンを曝露したSH-SY5Y細胞においてみられた細胞数の増加はnAChRsアンタゴニストである Mecamylamineにより消失したことから、ヒトnAChRsの関与が想定された。加えて、クロチアニジン曝露直後において一過性のカルシウム流入が観察され、曝露数時間後においては細胞内シグナル経路ERKのリン酸化レベルが上昇していた．マイクロアレイを用いて遺伝子発現プロファイルを比較し、Gene Ontology解析を行った結果、「カルシウムイオン流入」や「糸状仮足形成」に関連する遺伝子群の発現変化が認められた。また、レチノイン酸や脳由来神経栄養因子の添加により分化誘導を行った結果、クロチアニジン濃度依存的な神経突起の伸長が観察された．以上の結果から、ネオニコチノイド系農薬が細胞内におけるカルシウムシグナルをかく乱することで機能的影響を及ぼすことが明らかとなり、今後さらに詳細なリスク評価を行う必要性が示唆された．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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[Presentation] Adverse effects on cognitive-emotional behavior and immune system function in experimental animals administered a NOAEL-dose of neonicotinoids2019
Author(s)
Nobuhiko Hoshi, Tetsushi Hirano, Yoshinori Ikenaka, Shuji Ohno, Kanoko Onaru, Shizuka Kubo, Mizuki Maeda, Yuka Miyata, Kosuke Sugita, Mayumi Ishizuka, Youhei Mantani, Toshifumi Yokoyama
Organizer
International CHEMICAL HAZARD Symposium in Hokkaido
Int'l Joint Research / Invited
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