2020 Fiscal Year Research-status Report
小型魚類を用いたアクリルアミドの毒性研究：小胞体ストレスとDOHaDの視点から
| Project/Area Number |
17K00571
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
|---|
Principal Investigator |
蒋池 勇太 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (70386556)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | アクリルアミド / ゼブラフィッシュ / 脾臓 / 食の安全 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
アクリルアミドは、工業材料や環境保全用素材として広く用いられている一方で、近年、食を介して曝露されうる身近な有害物質として注目されている。これまでに我々は、高濃度アクリルアミド曝露の影響についてゼブラフィッシュを用いて検討し、アクリルアミド曝露が酸化ストレスを惹起し、その後小胞体ストレスにより神経毒性が生じることを明らかにしてきた。本研究では、食を介して実際に起こりうる低濃度アクリルアミド慢性曝露の影響を明らかにすることを目的に、①小胞体ストレス応答を介した神経毒性が発現するか？②DOHaDによりどのような継世代影響を及ぼすか？に着目した計画を立案した。
上記①については、ゼブラフィッシュの餌であるブラインシュリンプにアクリルアミドを取り込ませ、それをゼブラフィッシュ成魚に給餌するという、食事による曝露を忠実に再現した方法を用い、１か月間の曝露を独立に3回行った。そこから得た試料を用いて、中枢神経系器官である脳、網膜における小胞体ストレス応答関連およびその他の細胞ストレス応答関連遺伝子、炎症反応関連遺伝子の発現変化をリアルタイムPCR法により検討した。その結果、今回の曝露条件下では中枢神経系に有意義な遺伝子発現変化は見られなかった。一方、神経系の解析と並行して、劇的な形態変化が生じていた脾臓について、遺伝子発現解析、各種組織染色、免疫組織化学法を用いて検討し、脾嚢胞形成、出血、炎症および感染への脆弱性の増加などを見出し、アクリルアミドの摂食により脾毒性が引き起こされることを明らかにした。この結果は英文原著論文として纏め、Environmental Research誌に発表した。
上記②については、平成３０年度の状況報告書にて報告した通り、本研究計画の曝露方法では、食品中に含まれる濃度下でのDOHaDによる影響が観察されないため一旦終了、と結論付けており、本年度に得た成果はない。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、本年度に行なわれた所属大学の校舎移転に伴う昨年度中の関連業務による研究遂行の遅延を受けて、研究期間を延長して行っているものである。本年度では、移転前後の研究室の立ち上げ作業により施設や機器の使用に大きな制限が生じ、さらにはCOVID-19パンデミックの影響を受けたため、研究遂行に全体的な困難が生じたものの、本計画はおおむね順調に進んだと考えている。
まず、①低濃度アクリルアミドの慢性曝露により小胞体ストレス応答を介した神経毒性が発現するか？については、中枢神経系器官における小胞体ストレス応答に加えて、酸化ストレス応答など他の細胞ストレス応答関連遺伝子、さらに炎症反応関連遺伝子の発現変化をリアルタイムPCR法により検討し終えており、ネガティブではあるが結論は得ている。また、上述の通り、顕著な影響を受ける脾臓についての解析を行い、論文発表に至ったことから、本研究は大きく発展したといえる。
②低濃度アクリルアミドの慢性曝露下でDOHaDによりどのような継世代影響を及ぼすか？については、前述の通り一旦終了した。しかし、本研究は継世代影響の有無を含めて検討することを目的としているので、あくまで今回の条件下ではあるが、影響は見られないという結論を研究期間内に得たことは、目標を達成したといえる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
①低濃度アクリルアミド慢性曝露により、小胞体ストレス応答を介した神経毒性が発現するか？について、本年度に引き続き、中枢神経系器官である脳、網膜における組織の変異について、各種染色法を用いた組織化学的な検討を進める。
|
| Causes of Carryover |
今年度末に開催された学会への出張旅費として確保していたが、結局オンライン開催となり使用しなかった。次年度も現地開催の学会は難しいと考えられるので、旅費としては使用せず、物品費として利用する。具体的には、主にゼブラフィッシュ飼育に必要な消耗品の購入に充てる。
|
