Evaluation of DOHaD hypothesis of chemical-caused dopaminergic disorder

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K09180
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Hygiene and public health
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: Ishido Masami 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, シニア研究員 (60211728)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 環境化学物質 / DOHaD / 発達障害 / 神経変性疾患 / ドーパミン神経系

Outline of Final Research Achievements

Through detailed reconstructions of neonatal and medical histories of birth cohorts in UK, Dr. David Barker proposed the concept that parameters of fetal, infant, and childhood growth may be predictors of disease in later life. In the case of dopaminergic deficit in the development, one could assume that it might result in Parkinson’s disease in the adulthood since the etiology of the disease is the selective loss of dopaminergic neurons.
Rotenone causes two behavioral phenotypes, hyperactivity or hypoactivity. They were created by different timing of chemical exposure, suggesting that there would be a temporal turning point of two behavioral phenotypes. Therefore, we examine a turning point of these behavioral phenotypes by measuring the spontaneous motor activity. We estimate the turning point would be around between three weeks and four weeks of age in the rat dopaminergic neurodegeneration.　Gene set enrichment analysis extracts a cytokine network in both rat models.

Free Research Field

健康リスク評価

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Barker博士のDOHaD仮説によれば成人期の疾患の原因は幼少期にあるとする。本研究では当該仮説を環境化学物質ロテノンによるドーパミン神経系疾患について検討した。具体的には新生期ラットのロテノン曝露による多動性障害が老齢期のパーキンソン病の症状を呈するかを調べた。その結果、ロテノンの曝露時期によってその行動特性が変化することが明らかになった。生後5日での曝露により多動性障害が著しく、3～4週齢での曝露によりパーキンソン病の症状を呈することが明らかになった。
こうしたことは環境化学物質の健康リスク評価において曝露時期の要因も考慮しなければならないことを示している。