Mechanism of inflammatory response on digestive tract by plastic nanoparticles

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21725
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: Ichihara Sahoko 自治医科大学, 医学部, 教授 (20378326)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 及川 佐枝子 (多田佐枝子) 椙山女学園大学, 生活科学部, 准教授 (90610585) ; 橘 勝 横浜市立大学, 理学部, 教授 (80236546)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: ナノ粒子 / プラスチック / 腸上皮細胞 / リスク評価

Outline of Final Research Achievements

Plastic fragments in the sea break into small particles and become microplastics and nanoplastics, but their health effects on humans are still unclear. In the present study, we first investigated the effects of different surface charges of nanoparticles on intestinal epithelial cells. The results suggested that positively or negatively surface-charged particles induce pro-inflammatory responses in intestinal epithelial cells. When 50 or 200 nm polystyrene particles were exposed in intestinal epithelial cells, the commercially available polystyrene particles did not induce pro-inflammatory responses in the cells. It is required to assess the risk regarding biological effects of micro/nanoplastic particles degraded by ultraviolet rays.

Free Research Field

環境医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

炎症性腸疾患は、腸内細菌叢に対する免疫応答機構の破綻に加え、遺伝因子や食事、ストレスなどの環境因子が関与する多因子疾患である。最近、経口摂取されたナノ粒子は、炎症性腸疾患誘導の過程で炎症反応を増強する可能性が示唆されている。そのため、マイクロ/ナノプラスチックの消化管に対するリスク評価法の確立が求められている。本研究により、紫外線により劣化したプラスチックによる影響やプラスチックに吸着する環境汚染化学物質を考慮した複合曝露による影響の検討が必要であることが明らかになった。