2022 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロプラスチックに起因する細胞影響とそのメカニズムの解明
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20H04344
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
堀江 祐範 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (30514591)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 晴久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10462839)
小川 道永 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (80361624)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ポリウレタン / ポリ乳酸 / サイトカイン / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリウレタンおよびポリ乳酸粒子について、マクロファージに対する細胞影響を検討した。前年度までに、マクロファージへの粒子の投与により、IL-8の発現が亢進することを確認しているが、さらに遺伝子発現レベルやIL-β等の炎症性サイトカインに対する影響を評価した。重量濃度として1000, 100, 10 μg/mlに調整した、大きさが異なる2種類のポリウレタン粒子およびポリ乳酸粒子をマクロファージ様に分化させたTHP-1細胞に投与し、24時間後に応答を評価した。タンパク質レベル、遺伝子発現レベルの双方でIL-8の発現亢進が認められた。IL-8の遺伝子発現レベルは、濃度100 μg/mlのポリウレタン粒子で、非投与細胞の10倍程度増加した。ポリ乳酸では、高濃度下でもIL-8遺伝子の発現亢進は認められなかった。さらに、ポリウレタン粒子では、濃度100μg/mlでIL-1βおよびTNF-αの有意な増加が認められた。これらの結果から、ポリウレタン粒子では、顕著な細胞毒性は示さないものの、一定以上の濃度では、IL-8を中心としたサイトカインの産生を引き起こし、生体に炎症応答を惹起させる可能性が考えられた。一方で、ポリ乳酸粒子では貪食により細胞内に粒子が取り込まれたとしても、そこにいるだけで、顕著な細胞応答は引き起こさないと考えられた。用いた２種類のポリウレタン粒子について、細胞影響は粒子径が10.1μmの粒子よりもより小さい3.8μmの粒子でより強かった。この理由の一つとして、粒子自身の生体活性の相違に加え、細胞と接触し、細胞内に取り込まれた粒子個数（個数濃度）が小さな粒子の方がより大きい可能性が考えられた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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