Role of non-apoptotic caspase in environmental electrophile-induced disorder of central nervous system

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04279
• 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: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Ichihara Gaku 東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (90252238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗 才 東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (20817267)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: カスパーゼ / 神経変性

Outline of Final Research Achievements

The study demonstrated that exposure to acrylamide induced expression of initiator caspase 8, inflammatory caspase 1 and 4 and proinflammatory cytokines. These results suggest receptor-mediated extrinsic pathway of cell death, not intrinsic pathway, is operating in acrylamide-exposed neurons, and intercellular signals from microglia play important role in neurite retraction. The study also shows that caspase 6, which is an effector caspase, in neurons is involved in acrylamide-induced neurodegeneration. The study demonstrates neuronal caspases are involved in neurite retraction and neurodegeneration without induction of neuronal apoptosis.

Free Research Field

環境労働衛生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は環境化学物質のハザード評価においてこれまで見逃されてきた中枢神経障害の同定を可能にするとともに、アポトーシスと強く結びつけられて議論されることが多かったカスパーゼ－の非アポトーシス機能が環境化学物質による神経障害に関与すること、ミクログリアからニューロンへの細胞間シグナルが神経変性誘導に貢献していることを明らかにした。本研究は産業現場における自律的な化学物質のリスク管理が求められている状況に対し、未知の化学物質の中枢神経毒性を予見するための有効なツール構築の基礎を提供する。