2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the evaluation system for cardiovascular effects of fiber materials
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20H03935
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
市原 佐保子 自治医科大学, 医学部, 教授 (20378326)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三瀬 名丹 自治医科大学, 医学部, 准教授 (00360644)
池上 昭彦 自治医科大学, 医学部, 助教 (60748739)
市原 学 東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (90252238)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 繊維状物質 / 炭素繊維 / インフラマソーム / 酸化ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境中の微小粒子状物質（PM2.5）やタバコ煙の粒子成分の肺への影響と同時に心血管系への影響の重要性も疫学研究で明らかになっている。また、ナノテクノロジーは、新材料創出、医療応用、地域温暖化防止に関係する環境技術等に応用可能であり、社会への貢献が期待される一方、新規工業的ナノ素材の健康への影響に社会的関心が高まり、生体影響に関するリスク評価が求められている。本研究では、今後その応用が期待されているカーボンナノチューブを含む繊維状物質に注目し、心血管系に対する影響を実験的に明らかにすると同時に、国内外のカーボンナノチューブ/炭素繊維加工工場の労働現場を調査し、曝露評価および繊維状物質によるヒトの心血管機能への影響を検討し、初期の影響を予測するバイオマーカーの有効性を検証することを目的とする。本年度は、動脈硬化モデルであるApoE遺伝子欠損マウスにカーボンナノチューブを投与し、大動脈弓における動脈硬化への影響と、動脈硬化誘導機構におけるインフラマソーム構成タンパクの役割を検討した。また、国内の炭素繊維加工工場で、CPC (Condensation Particle Counter)、OPC (Optical Particle Counter)およびSMPS (Scanning Mobility Particle Sizer Spectrometer)により、作業中の粒子数を測定した。さらに、労働環境中に飛散する繊維状物質をフィルター上に捕集し、電子顕微鏡でその形状と長さを評価し、その結果をまとめ、国内外の学会で報告した。
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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
繊維状物質による血管への影響を検討するために、動脈硬化モデル動物に、カーボンナノチューブ（単層・二層・多層）を14日間にわたり、咽頭内投与し、大動脈弓部を採取後、動脈硬化性プラーク病変の程度をオイルレッド染色にて解析した。腹部大動脈からRNAを抽出し、インフラマソーム構成タンパクであるNLRP3、カスパーゼ1およびインターロイキン1-betaの発現を分析した。また、国内にある炭素繊維加工工場で、CPC (Condensation Particle Counter)、OPC (Optical Particle Counter)およびSMPS (Scanning Mobility Particle Sizer Spectrometer)により、作業中の粒子数を測定した。さらに、労働環境中に飛散する繊維状物質をフィルター上に捕集し、電子顕微鏡でその形状と長さを評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、カーボンナノチューブを含む繊維状物質に注目し、心血管系に対する影響を実験的に明らかにすると同時に、国内外のカーボンナノチューブ/炭素繊維加工工場の労働現場を調査し、曝露評価および繊維状物質によるヒトの心血管機能への影響を検討することを目指している。今後は、カーボンナノチューブ以外の繊維状物質の生体影響を実験動物で検討するとともに、炭素繊維加工工場のスタッフで作業中の粒子数と心拍変動との関連を検討する予定である。
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[Journal Article] Role of macrophages in cytotoxicity, reactive oxygen species production and DNA damage in 1,2-dichloropropane-exposed human cholangiocytes in vitro.2021
Author(s)
Ekuban A, Zong C, Ekuban FA, Kimura Y, Takizawa R, Morikawa K, Kinoshita K, Ichihara S, Ohsako S, Ichihara G.
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Journal Title
Toxics
Volume: 9
Pages: 128
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Effect of Nrf2 deletion on inflammatory response in lung of female mice exposed to zinc oxide nanoparticles2021
Author(s)
Sehsah R, Wu W, Ichihara S, Hashimoto N, Hasegawa Y, Zong C, Yamazaki K, Sato H, Itoh K, Yamamoto M, Ali Elsayed A, El-Bestar S, Kamel E, Ichihara G
Organizer
NanoTox2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in human bronchial epithelial cells and in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2021
Author(s)
Sato H, Zong C, Devineau S, McCord C, Ichihara S, Brookes O, Ekuban F, Itoh K, Yamamoto M, Boland S, Baeza-Squiban A, Ichihara G
Organizer
NanoTox2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2021
Author(s)
Sato H, Zong C, Devineau S, McCord C, Ichihara S, Brookes O, Ekuban F, Itoh K, Yamamoto M, Boland S, Baeza-Squiban A, Ichihara G
Organizer
第48回日本毒性学会学術年会
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[Presentation] Fe3O4-PEG-PLGA ナノ粒子の経気道曝露が肺にもたらす影響とNrf2 の役割2021
Author(s)
佐藤春恵, 宗才, Stephanie Devineau, Claire McCord, 市原佐保子, Oliver Brookes, 伊東健, 山本雅之, Sonja Boland, Armelle Baeza-Squiban, 市原学
Organizer
フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
