2021 Fiscal Year Research-status Report
環境親電子性物質が引き起こす軸索変性における炎症性サイトカインの役割
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21K17277
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
宗 才 東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (20817267)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 親電子性物質 / 神経軸索変性 / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝子欠損マウスモデルを用いて、環境中親電子性物質アクリルアミド（ACR）への曝露誘発性神経障害における炎症性サイトカインの役割について実験を行った。野生型およびIL-1β遺伝子欠損マウス（オス、10週齢）への4週間ACR曝露（経口投与、0/12.5/25mg/kg bw）を行い、曝露後Functional Observational Battery(FOB)や神経行動実験で神経障害を評価し、脳サンプルを解剖して神経障害および神経炎症マーカーの解析を行った。野生型マウスでは、4週間のACR曝露後、Landing Foot Splay (LFS)は上昇した。NE神経マーカーNETを用いて免疫染色してImageJで神経軸索の長さを定量した結果、脳皮質におけるNE神経障害を確認した。しかし、IL-1β遺伝子欠損マウスでは以上の障害が予想と異なり増加した。また、曝露後の脳皮質サンプルを用いて、リアルタイムPCRで関連遺伝子発現量を測定した。その結果、IL-1β遺伝子欠損マウスにおいてACR曝露によるNrf2およびNrf2の下流にある抗酸化タンパク遺伝子（Nrf2,HO-1,NQO1,GSTMなど）の発現が抑制された。以上より、炎症性サイトカインIL-1βが神経保護的に作用している可能性を示唆された。また、野生型およびTNF-α遺伝子欠損マウスを用いて、同様にACRの4週間経口投与を行い、曝露後神経障害について評価した。野生型マウスでは、ACRへの4週間曝露後、FOBで神経障害を評価した結果、LFSは上昇し、前肢および四肢のGrip Strengthが顕著に減少した。しかし、TNF-α遺伝子欠損は以上の神経障害に対しての防御効果を確認できなかった。以上の結果により、環境中に広く存在する親電子性物質誘発性神経障害における炎症性サイトカインの役割に関して、新たなメカニズムの解明につながることが期待される。
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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
遺伝子変異マウスの繁殖状況に基づいて、おおむね順調に曝露実験を行った。曝露後神経障害の評価、および回収した組織サンプルを用いての解析も進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
曝露後のマウス脳サンプルを用いて、病理学および生化学の解析を続けて行う予定である。脳皮質サンプルでのRNA-Seq分析データも解析中である。また、in vivo結果に応じて、in vitro細胞培養系を用いての確認および検討も進める予定である。
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Research Products
(17 results)
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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
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[Presentation] Role of macrophages in cytotoxicity, reactive oxygen species production and DNA damage in 1,2-dichloropropane-exposed human cholangiocytes in vitro2021
Author(s)
Abigail EKUBAN, Cai ZONG, Frederick Adams EKUBAN, Yusuke KIMURA, Ryoya TAKIZAWA, Kota MORIKAWA, Kazuo KINOSHITA, Sahoko ICHIHARA, Seiichiroh OHSAKO, Gaku ICHIHARA
Organizer
第48回日本毒性学会学術年会
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[Presentation] Pulmonary effects of Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles in wild type and Nrf2 knockout mice following pharyngeal aspiration2021
Author(s)
Harue SATO, Cai ZONG, Stephanie DEVINEAU, Claire MCCORD, Sahoko ICHIHARA, Oliver BROOKES, Frederick Adams EKUBAN, Ken ITOH, Masayuki YAMAMOTO, Sonja BOLAND, Armelle BAEZA-SQUIBAN, Gaku ICHIHARA
Organizer
第48回日本毒性学会学術年会
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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
