2022 Fiscal Year Annual Research Report
DNA methylation abnormality of neural stem cell and brain dysfunction caused by chronic inflammation which induced by nanoparticle exposure
| Project/Area Number |
19K12342
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
|---|
Principal Investigator |
立花 研 山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 准教授 (10400540)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | ナノ粒子 / DNAメチル化 / エピジェネティクス / 神経幹細胞 / 慢性炎症 / 胎児期曝露 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ナノ粒子は様々な用途に用いられ産業の発展に寄与しているが、その一方で様々な健康影響の原因となる。我々はこれまでに、胎児期のナノ粒子曝露が成長後の脳機能障害を引き起こすことを示してきた。ナノ粒子の健康影響には慢性炎症が関わることが示されているが、慢性炎症と健康影響をつなぐメカニズムは解明されていない。DNAメチル化は遺伝子発現制御機構の一つであり胎児の発生に必須であるが、慢性炎症によってその異常が蓄積される。このことから、ナノ粒子曝露による慢性炎症がDNAメチル化異常を引き起こし、胎仔の脳機能障害の原因になると考えられる。本研究では、神経幹細胞に着目し、ナノ粒子曝露による慢性炎症が引き起こすDNAメチル化異常を調べ、神経幹細胞や分化後の神経系細胞に及ぼす機能的変化と脳機能障害との関わりについて解明を目指す。
2022年度は、2021年度までに引き続き、ナノ粒子による慢性炎症の原因となる炎症関連タンパク質の同定を目指して解析を行った。マウス由来ミクログリア様細胞株（MG5）に対してシリカナノ粒子を曝露し、曝露後の炎症性サイトカインの遺伝子レベルおよびタンパク質レベルでの発現量の変化について検討を行った。シリカナノ粒子の曝露72時間後において、炎症性サイトカインの一つに曝露量依存的なmRNA発現量の増加が認められた。この炎症性サイトカインについて、ELISAを用いて上清中のタンパク質量の測定を行った。しかし、Positive controlとして用いたLPSやTNF-αの刺激でも上清中の炎症性サイトカイン量は検出限界以下であった。このため、本研究で用いたミクログリア様細胞株は炎症性サイトカイン類の放出量が想定よりもはるかに低く、ELISAの検出限界以下であることが考えられた。このことから、別のミクログリア様細胞株を用いた検討を含め、実験系の感度を高める必要性があると考えられた。
|
