2023 Fiscal Year Annual Research 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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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 親電子性物質 / 神経障害 / 炎症性サイトカイン / TNF-α / IL-1β / アクリルアミド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では環境中広く存在する親電子性化学物質アクリルアミド（ACR）誘発性神経軸索変性のメカニズムに注目し、神経炎症及び炎症性サイトカインの役割を調査した。
炎症性サイトカインTNF-α遺伝子欠損マウスと野生型マウスでの実験結果により、ACR（0～25mg/kg）の4週間曝露後、野生型マウスでは体重と脳の重量の減少、神経行動学指標であるLanding Foot Splay（LFS）の増加、grip strengthの減少、脳皮質ノルアドレナリン神経（NE）軸索の長さの減少が検出された。野生型と比べ、TNF-KOマウスでは、LFSの増加は25mg/kg群で軽減し、NE軸索障害は12.5mg/kg群で軽減した。また、炎症遺伝子（TNF-α、IL-1β, IL-6, NF-κB, TGF-β）、酸化ストレス遺伝子（SOD1, CAT, NQO1, HO1, KEAP1, GSTM）の発現量はTNF-α遺伝子欠損の有無とACR曝露濃度依存的な変化を確認した。以上により、TNF-αの欠損がACR誘発性神経軸索変性を軽減したことが明らかになった。
炎症性サイトカインIL-1β遺伝子欠損マウスと野生型マウスでの実験結果により、野生型と比べ、IL-1β KOマウスにおけるACR（25mg/kg）曝露は、LFSの増加と皮質NE軸索の密度の減少が示唆された。野生型では、ACR（25mg/kg）曝露が皮質のGclc、Gpx1、Gpx4の遺伝子発現を有意に増加させたが、IL-1β KOマウスではそれらを減少させた。野生型マウスの小脳における総GSHとGSSGを有意に増加させたが、IL-1β KOマウスではGSSGが減少した。小脳のMDAレベルは、IL-1β KOマウスの方が高かった。この予期せぬ結果は、ACR誘発性神経毒性におけるIL-1βの保護的役割を新たに示した。
以上の結果から、環境中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新たな役割が示唆され、新たな防御戦略の確立に貢献することも示されている。
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[Presentation] Role of oxidative stress and caspase-8 in non-cell autonomous mechanisms of acrylamide-induced neurodegeneration2023
Author(s)
Cai Zong, Harue Sato, Benoit Schneider, Shigeyuki Shichino, Satoshi Ueha, Bin Wu, Kouji Matsushima, Toshitugu Okayama, Kazuho Ikeo, Makoto Urushitani, Sho Iwama, Alzahraa A. M Fergany, Sahoko Ichihara, Seiichiroh Ohsako, Gaku Ichihara
Organizer
第22回分子予防環境医学研究会
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[Presentation] 非晶質シリカナノ粒子による細胞傷害メカニズムの検討2023
Author(s)
山崎京香, Sandra Vranic, 渡邊英里, 宮川佳洋子, 竹内咲恵, 長田百合果, 市原佐保子, Wenting Wu, Cai Zong, 櫻井敏博, 佐藤聡, 原泰志, 寺島裕也, 松島綱治, 鈴木利宙, 安部良, Sonja Boland, Lang Tran, 市原学
Organizer
第22回分子予防環境医学研究会
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[Presentation] Cai ZONG, Harue SATO, Stephanie DEVINEAU, Claire MCCORD, Sahoko ICHIHARA, Oliver BROOKES, Ken ITOH, Masayuki YAMAMOTO, Sonja BOLAND, Armelle BAEZA-SQUIBAN, Gaku ICHIHARA2023
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[Presentation] 非晶質シリカナノ粒子によるマクロファージ傷害メカニズム2023
Author(s)
山崎 京香, Sandra VRANIC, 渡邊 英里, 宮川 佳洋子, 竹内 咲恵, 長田 百合果, 市原 佐保子, Wenting WU, 宗 才, 櫻井 敏博, 佐藤 聡, 原 泰志, 寺島 裕也, 松島 綱治, 鈴木 利宙, 安部 良, Sonja BOLAND, Lang TRAN, 市原 学
Organizer
第50回日本毒性学会学術年会
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