DNA methylation abnormality of neural stem cell and brain dysfunction caused by chronic inflammation which induced by nanoparticle exposure

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12342
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
• Research Institution: Tokyo University of Science, Yamaguchi
• Principal Investigator: Tachibana Ken 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 Final Research Achievements

It has been indicated that chronic inflammation is associated with adverse effect of nanoparticle. We have been reported that prenatal exposure to nanoparticle affects the central nervous system. In order to clarify the mechanism of its adverse effects, it is important to elucidate the effects of chronic inflammation on neural stem cells.
In this study, we investigated inflammatory cytokines whose expression was altered by exposure to silica nanoparticle on the microglia-like cell line MG5. We found several inflammatory cytokines that the expression levels were increased over 3 days. In the future, it is necessary to examine the effects of these inflammatory cytokines on DNA methylation in neural stem cells.

Free Research Field

環境衛生薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ナノ粒子は、その特有の性状から光触媒、化粧品、種々の工業製品、食品など様々な分野で利用されている。一方で、これらのナノ粒子の毒性については未解明の部分が残されている。我々は、これまでに様々なナノ粒子の妊娠期曝露が児の脳神経系の機能に影響を及ぼすことを明らかとしてきた。しかし、その健康影響の発生メカニズムはまだ不明な部分が多い。
本研究はナノ粒子により生じる慢性炎症に着目し、ミクログリアにおいて発現量の増加する炎症性サイトカインについて検討したものである。本研究で見出された炎症性サイトカインについて、脳神経系に引き起こす健康影響を検討することでナノ粒子の毒性の回避につながることが期待される。