2023 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of a Novel Evaluation System for the Effect of Transdermal Exposure to Metal Oxide Nanoparticles by a Vitrigel-mediated Co-culture System
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20K10453
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
与五沢 真吾 埼玉医科大学, 保健医療学部, 准教授 (70381936)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 酸化亜鉛ナノ粒子 / セネッセンス / 分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸化亜鉛ナノ粒子（ZnONPs）を経皮曝露すると、毛孔や汗腺のような細孔部や傷口を介して侵入し、表皮下の細胞に酸化ストレスや炎症が誘導される可能性が考えられる。これまでに培養細胞を用いたin vitroの実験で、ZnONPsの曝露により分化とセネッセンスが共に誘導され、インボルクリンなどの発現誘導でコーニファイドエンベロープ形成が促進され皮膚のバリア機能が向上する可能性と、ブレオマイシン水解酵素（BH）の発現低下により天然保湿因子（NMF）産生が抑制され、皮膚の保湿機能が低下する可能性が考えられた。そこでZnONPsが実際のマウスの皮膚にどのように影響するのか調べる必要性が生じ、マウスの皮膚にZnONPsを塗布し、インボルクリンやBHの発現を免役組織化学的に観察したが、目立った変化はみられなかった。さらに、ZnONPsの皮膚感作試験を局所リンパ節中の細胞増殖反応を指標とするLLNA-BrdU法で行ったが、酸化亜鉛塗布群の耳介リンパ節における有意なBrd陽性細胞の増加はみとめられず、マウス皮膚へのZnONPs塗布の影響を見出すことはできなかった。次に、共培養時の二次細胞として用いるTHP-1に直接ZnONPsを曝露した影響を調べた。THP-1は、皮膚感作性物質を曝露した際の応答が樹状細胞と同様であるといわれており、活性化指標としてCD54やCD86発現上昇が知られている。そこでZnONPsの直接曝露し、CD54とCD86の抗体で染色し観察したが、有意な発現増強は観察されなかった。したがって、上層に一次細胞（HaCaT）、下層に二次細胞（THP-1）を共培養させた際に、上層に加えたZnONPsが下層に漏れだしても、それだけで下層の二次細胞が活性化されることがないと考えられた。
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