2018 Fiscal Year Annual Research Report

The effects of gestational PM2.5 exposure on the reproductive and immune system of the male offspring in mice

Research Project

Project/Area Number	18H03041
Research Institution	Oita University of Nursing and Health Sciences
Principal Investigator	吉田成一大分県立看護科学大学, 看護学部, 准教授 (40360060)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	PM2.5 / 胎仔期曝露 / 出生仔 / 造精機能 / 免疫機能
Outline of Annual Research Achievements	本研究ではPM2.5構成成分の複合曝露による影響を解明するために、LPSおよび加熱PM2.5 (H-PM2.5：粒子本体)を胎仔期に複合曝露し、雄性出生仔マウスの免疫系・生殖系への影響を検討した。 ICR系妊娠マウス20匹をH-PM2.5+LPS群と対照群に分け、H-PM2.5+LPS群1匹あたりH-PM2.5 0.2mgとLPS 200ngを妊娠7、14日目に投与した。出生仔マウスが、5週齢、15週齢の時点での免疫系、雄性生殖系への影響を検討した。なお15週齢における免疫系への影響は、2%卵白アルブミン (OVA)を計8回の経気道曝露することで気管支喘息病態モデルを作成し、アレルギー増悪作用についても検討を行った。気管支肺胞洗浄液 (BALF)中の細胞数、造精機能、肺および精巣における遺伝子発現等で評価した。胎仔期H-PM2.5+LPS複合曝露による出生仔免疫系への影響を検討したところ、BALF中の細胞数が5週齢のH-PM2.5+LPS群において対照群と比べて2.2倍に増加した (p<0.05)。また15週齢の気管支喘息病態モデルにおいてH-PM2.5+LPS+OVA群はOVA群と比較して細胞数は2.0倍増加した。また増加した細胞のほとんどがマクロファージであったことからH-PM2.5とLPSの胎仔期複合曝露は出生仔に慢性炎症症状を惹起する可能性が示唆された。雄性出生仔生殖系への影響を検討したところ、一日精子産生能 (DSP)が15週齢のH-PM2.5+LPS群で対照群と比較して22％有意に低下した (p<0.05)。また精細管の変性割合は5週、15週齢でそれぞれ1.7倍、1.6倍に有意に増加した (p<0.05, p<0.05)。これらのことより、胎仔期のH-PM2.5とLPSの複合曝露は出生仔の雄性生殖系へ悪影響を及ぼすことが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初計画していた研究計画が実施でき、年度内に解析も完了しているため。
Strategy for Future Research Activity	当初予定したとおりに研究を推進する (研究計画に変更は無い)。 PM2.5構成成分の一つである有機化学物質 (OC)と粒子本体の複合曝露による影響を解明するために、OCおよび加熱PM2.5 (H-PM2.5：粒子本体)を胎仔期に複合曝露し、雄性出生仔マウスの免疫系・生殖系への影響を検討する。 ICR系妊娠マウス20匹をH-PM2.5+OC群と対照群に分け、H-PM2.5+OC群1匹あたりH-PM2.5 0.2mgとOC 200ngを妊娠7、14日目に投与する。出生仔マウスが、5週齢、15週齢の時点での免疫系、雄性生殖系への影響を検討する。なお15週齢における免疫系への影響は、2%卵白アルブミン (OVA)を計8回の経気道曝露することで気管支喘息病態モデルを作成し、アレルギー増悪作用についても検討を行う。気管支肺胞洗浄液 (BALF)中の細胞数、造精機能、肺および精巣における遺伝子発現等で評価する。胎仔期H-PM2.5+LPS曝露による出生仔免疫系・雄性生殖機能への影響とH-PM2.5+OCによるそれらへの影響を比較し、より寄与の高い複合曝露を明らかにし、その影響発生要因の解明を試みる。