2021 Fiscal Year Final Research Report

Assessment of developmental toxicities caused by chemical substances and elucidation of their mechanisms based on the quantitative phenotype screening using small fish

Research Project

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Project/Area Number	19H04275
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
Research Institution	Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
Principal Investigator	Kubota Akira 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60432811)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	川合佑典帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (10709546) 江口哲史千葉大学, 予防医学センター, 講師 (70595826) 近藤大輔帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (90708364)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	ゼブラフィッシュ / 発生毒性 / 内分泌撹乱 / 毒性発現機構 / 化学物質 / 環境汚染物質
Outline of Final Research Achievements	The present study clarified developmental toxicity caused by a variety of chemical substances and a part of its molecular mechanism using zebrafish embryos. This study also succeeded in establishment of novel in vivo assay systems to evaluate developmental neurotoxicity by a combination of behavioral and neural marker analyses and to assess antiandrogenic potentials by measurement of the androgen receptor responsive gene. Using these assay systems, the present study showed neurodevelopmental toxicity of neonicotinoid pesticides and dose-dependent antiandrogenic response by some pesticides. Additionally, we revealed that in silico docking simulations on ligand binding with zebrafish estrogen receptor subtypes can predict in vivo estrogenic potentials of untested chemicals.
Free Research Field	環境毒性学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	ゼブラフィッシュ胚を用いた化学物質の発生毒性の評価事例は多いものの、作用機序の解明に至っているケースは少なく、本研究で得られた成果は、AOPの基盤構築のための基礎的知見となり得る。また、本研究を通じて開発された発達期神経毒性や抗アンドロゲン様作用の評価系に加え、これまでに著者らが開発してきた循環障害やエストロゲン様作用の効率的な評価系を用いることで、動物倫理問題を回避でき、化学産業界で今後新たに開発される化学物質やすでに市場に流通している化学物質、さらには環境試料の毒性評価をハイスループットに実施するためのツールとして活用できることから、その学術的・社会的意義は大きい。