Association between modernization and oxidative stress in Northern Laos: Modifying effects of gut microbiota

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21J12785
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 水野 佑紀 東京大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2021-04-28 – 2023-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / 近代化 / 8-OHdG / 8-isoprostane / テロメア / 微量元素 / 野生植物 / 腸内細菌叢

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、収集済みのデータを用いた統計解析に取り組んだ。その結果、ラオス北部住民の酸化ストレスに関連した以下の3つの知見が得られた。
【1．近代化による微量元素曝露への影響】近代化に伴い、ラオス北部住民のヒ素への曝露とセレンの摂取量が増大し、カドミウム曝露が減少することが示唆された。近代化に伴う生活様式の変化（例えば、コメの栽培方法の変化（焼畑から水田）や肉類の摂取の増加）に起因していると考えられた。この成果は、American Journal of Human Biology誌に掲載された。
【2．近代化による酸化ストレスへの影響】近代化が進んだ村に居住する対象者ほど尿中8-OHdG濃度が高く、テロメアが短かった。一方で、尿中8-isoprostane濃度は村の近代化レベルと関連を示さなかった。この結果から、近代化がDNAの酸化損傷の増大に寄与している一方で、脂質の酸化損傷には影響していないことが示唆された。
【3．酸化ストレスの個人差の決定要因】尿中ヒ素濃度が高い対象者は尿中8-OHdG濃度が高く、尿中カドミウム濃度が高い対象者は尿中8-OHdG濃度が高い傾向を示した。この傾向は、尿中セレン濃度が低い対象者でより強く見られた。また、野生植物に依存した食事パターンをもつ対象者は、テロメアが長い傾向がみられた。この結果から、ラオス北部住民において、微量元素曝露と野生植物接種が酸化ストレスの個人間変動の決定要因になっていることが示唆された。
得られた知見を包括的にまとめた学位論文を執筆し、2022年3月に学位を取得した。腸内細菌叢解析のデータを用いた検討は、引き続き進めていく予定であり、上記の3つの発見における腸内細菌の役割を検討することを目指す。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Impact of modernization on urinary concentrations of arsenic, cadmium, lead, and selenium in rural residents of Northern Laos (2021)
  • Author(s): Mizuno Yuki、Masuoka Hiroaki、Kibe Mihoko、Kosaka Satoko、Natsuhara Kazumi、Hirayama Kazuhiro、Inthavong Nouhak、Kounnavong Sengchanh、Tomita Shinsuke、Umezaki Masahiro
  • Journal Title: American Journal of Human Biology Volume: 34 Pages: e23685
  • DOI: 10.1002/ajhb.23685
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Associations between urinary heavy metal concentrations and blood pressure in residents of Asian countries (2021)
  • Author(s): Mizuno Yuki、Shimizu-Furusawa Hana、Konishi Shoko、Inaoka Tsukasa、Ahmad Sk Akhtar、Sekiyama Makiko、Abdoellah Oekan S.、Gunawan Budhi、Parajuli Rajendra Prasad、Ikemoto Yukio、Lam Tran Dinh、Watanabe Chiho、Umezaki Masahiro
  • Journal Title: Environmental Health and Preventive Medicine Volume: 26 Pages: 101
  • DOI: 10.1186/s12199-021-01027-y
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Telomere length and urinary 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine and essential trace element concentrations in female Japanese university students (2021)
  • Author(s): Mizuno Yuki、Konishi Shoko、Imai Hideki、Fujimori Eiji、Kojima Nobuhiko、Kajiwara Chiaki、Yoshinaga Jun
  • Journal Title: Journal of Environmental Science and Health, Part A Volume: 56 Pages: 1328～1334
  • DOI: 10.1080/10934529.2021.1991741
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ラオス北部住民の酸化ストレスと微量元素曝露および食生活との関連 (2022)
  • Author(s): 水野佑紀，稲葉洋平，増岡弘晃，木部未帆子，小坂理子，夏原和美，平山和宏，Nouhak Inthavong，Sengchanh Kounnavong，富田晋介，梅﨑昌裕
  • Organizer: 第92回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] Associations between arsenic, cadmium, and selenium exposure and oxidative stress in rural residents of northern Laos (2021)
  • Author(s): Yuki Mizuno, Hiroaki Masuoka, Mihoko Kibe, Satoko Kosaka, Yohei Inaba, Kazumi Natsuhara, Kazuhiro Hirayama, Nouhak Inthavong, Sengchanh Kounnavong, Shinsuke Tomita, Masahiro Umezaki
  • Organizer: The 33rd Annual Conference of the International Society for Environmental Epidemiology (ISEE 2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characteristics Of Gut Microbiome Of Mountain People In Northern Laos (2021)
  • Author(s): Hiroaki Masuoka, Yuki Mizuno, Mihoko Kibe, Lena Takayasu, Satoko Kosaka, Kazumi Natsuhara, Nouhak Inthavong, Sengchanh Kounnavong, Shinsuke Tomita, Kazuhiro Hirayama, Wataru Suda, Masahiro Umezaki
  • Organizer: The 8th congress of the International Human Microbiome Consortium
  • Int'l Joint Research