2020 Fiscal Year Annual Research Report
Role of non-apoptotic caspase in environmental electrophile-induced disorder of central nervous system
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19H04279
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
市原 学 東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (90252238)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宗 才 東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (20817267)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 炎症 / 酸化ストレス / カスパーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スルフォラファン25mg/㎏を一日一回、マウスの皮下に注射した後、アクリルアミド 0、200、300ppmを飲水曝露した。28日曝露後、一部のマウスを断頭し、生化学解析用脳サンプルを得るとともに、左心室から灌流固定を行い、病理組織学的検索を行った。アクリルアミドへの曝露はLanding foot spreadを増加し、体性感覚皮質のノルアドレナリン神経線維の密度を低下させた。肝臓においてはネクローシスと出血が観察された。アクリルアミドへの曝露は、さらにグルタチオンレドックス比を増加させ、TNFαとiNOSのmRNA発現を増加させた。スルフォラファンの同時投与は、アクリルアミドの神経毒性、肝毒性を低下させるとともに、Nrf2のmRNA発現およびその下流に位置するNAD(P)H:quinone oxidoreductase-1、superoxide dismutase-1, glutathione-s-transferase mu, glutathione-s-transferase mu-5, thioredoxin reductase-1 and metallothionein-1遺伝子の発現を増加させたが、TNFαとiNOS遺伝子の発現は低下させた。ノルアドレナリンニューロンに分化させた１C11細胞を、アクリルアミドに曝露したBV2ミクログリアの培養上清へ曝露し、両細胞それぞれにおけるトランスクリプトーム解析を行った。ニューロンにおいてアポトーシスを伴わない神経突起短縮と関連するカスパーゼ遺伝子群の発現の変化が見られた。この他、オートファジー関連遺伝子群、TNF関連遺伝子、IL関連遺伝子の発現の変化も観察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アクリルアミド曝露によるアポトーシス細胞を中枢神経系においては見つけることはできなかった。一方、In vitroでは神経突起短縮と関連するカスパーゼ遺伝子発現の変化を検出することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
IL-1βノックアウトマウスを用いた実験を行うとともに、In vitroのトランスクリプトーム解析の統計解析をすすめる。
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Research Products
(34 results)
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in human bronchial epothalial cells and in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2021
Author(s)
H. Sato, C. Zong, S. Devineau, C. McCord, S. Ichihara, O. Brookes, K.Itoh, M. Yamamoto, S. Boland, A. Baeza-Squiban, G. Ichihara
Organizer
SOT2021（米国毒性学会）
Int'l Joint Research
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