Effects of heavy metals on immunological functions

2012 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22390127
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Hygiene
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: HIMENO Seiichiro 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (20181117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SUMI Daigo 徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (30400683) ; MIYATAKA Hideki 徳島文理大学, 薬学部, 助教 (50157658) ; FUJISHIRO Hitomi 徳島文理大学, 薬学部, 助教 (10389182)
• Research Collaborator: 李 淵博 徳島文理大学, 薬学部, 博士研究員 ; 清水 由里 徳島文理大学, 薬学部, 大学院生 ; 井上 敦仁 徳島文理大学, 薬学部, 大学院生 ; 浅尾 将史 徳島文理大学, 薬学部, 大学院生 ; 津山 博匡 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 矢野 悠 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 池村 憲明 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 井上 潔 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 福島 佳代 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 大橋 俊直 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 中野 佑香 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 吉田 真梨 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 山近 杏奈 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 原田 久美 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生 ; 小川 智子 徳島文理大学, 薬学部, 学部学生
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Keywords: 重金属 / 毒性 / 免疫毒性 / ヒ素 / サイトカイン / マンガン

Research Abstract

We studied the effects of heavy metals on immunological functionsas well as the effects of cytokines on toxicity of metals. Exposure to arsenic caused the decreases of histamine release from mast cells, NO production from macrophages, and tumoricidal activities of natural killer cells. On the other hand, inflammatory cytokines such as IL-6 enhanced the expression of metal transporters, resulting in the increasedaccumulation of neurotoxic metals such as manganese.

Research Products

• [Journal Article] Increases in oxidized low density lipoprotein and other inflammatory and adhesion molecules with a concomitant decrease in high density lipoprotein in the individuals exposed to arsenic in Bangladesh. (2013)
  • Author(s): Karim, M. R., Rahman, M., Islam, K., Mamun, A. A., Hossain, H., Hossain, E., Aziz, A., Yeasmin, F., Agarwal, S., Saud, Z. A., Nikkon, F., Hossain, M., Mandal, A., Jenkins, R. O., Haris, P. I.,Miyataka, H., Himeno, S., and Hossain, K.
  • Journal Title: Toxicol. Sci. Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arsenite retards the cardiac differentiation of rat cardiac myoblast H9c2 cells.Biochem. (2013)
  • Author(s): Sumi, D., Abe, K., Himeno, S.
  • Journal Title: Biophys. Res. Commun. Volume: (in press)
  • DOI: DOI：10.1016/j.bbrc.2013.05.069
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of ZIP8 expression is a common feature of cadmium-resistant andmanganese-resistant RBL-2H3 cells. (2013)
  • Author(s): Fujishiro, H., Ohashi, T., Takuma, M., Himeno, S.
  • Journal Title: Metallomics Volume: 5 Pages: 437-444
  • DOI: DOI:10.1039/C3MT00003F
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of Nrf2 activation in the upregulation of S100A9 by exposure to inorganic arsenite. (2013)
  • Author(s): Sumi, D., Shimizu Y., Himeno S.
  • Journal Title: Int. J. Mol. Med. Volume: 31(1) Pages: 259-264
  • DOI: DOI：10.3892/ijmm.2012.1185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metallothionein deficiency exacerbates chronic inflammation associated with carcinogenesis in stomach of mice infected with Helicobacter pylori. (2012)
  • Author(s): Mita, M., Satoh, M., Shimada, A., Azuma, S., Himeno, S., Hara, S.
  • Journal Title: J.Toxicol. Sci. Volume: 37(6) Pages: 1261-1265
  • DOI: DOI：10.2131/jts.37.1261
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of ZIP8, ZIP14, and DMT1 in transport of cadmium and manganese in mouse kidney proximal tubule cells. (2012)
  • Author(s): Fujishiro, H., Yano, Y., Takada, Y., Tanihara, M., Himeno, S.
  • Journal Title: Metallomics Volume: 4(7) Pages: 700-708
  • DOI: DOI：10.1039/C2MT20024D
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2011) Rat H9c2 cardiac myocytes are sensitive to arsenite due to a modest activation of transcriptionfactor Nrf2. (2011)
  • Author(s): Sumi, D., Sasaki, T., Miyataka, H.,Himeno, S.
  • Journal Title: Arch. Toxicol. Volume: 85(12) Pages: 1509-1516
  • DOI: DOI：10.1007/s00204-011-0700-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2011) Alternative splicing variants of human arsenic (+3oxidation state) methyltransferase. (2011)
  • Author(s): Sumi, D., Fukushima, K., Miyataka, H., Himeno, S.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 415(1) Pages: 48-53
  • DOI: DOI：10.1016/j.bbrc.2011.10.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2011)Dose-response relationship between arsenic exposure and the serum enzymes for liver function tests in the individuals exposed to arsenic: a cross sectional study in Bangladesh. (2011)
  • Author(s): Islam, K., Haque, A., Karim, M. R., Fajol, A., Hossain, E., Salam, K. A., Ali, N., Saud, Z. A., Rahman, M., Rahman,M., Sultana, P., Hossain, M., Akhand, A.A., Mandal, A., Miyataka, H., Himeno, S., Hossain, K.
  • Journal Title: Environ. Health Volume: 10(1), 64 Pages: 1-11
  • DOI: DOI：10.1186/1476-069X-10-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High sensitivity ofRBL-2H3 cells to cadmium and manganese: an implication of the roleof ZIP8. (2011)
  • Author(s): Fujishiro, H., Doi, M., Enomoto, S., Himeno, S.
  • Journal Title: Metallomics Volume: 3(7) Pages: 710-718
  • DOI: DOI：10.1039/c1mt00020a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cross-resistance of cadmium-resistant cells to manganese is associated with reduced accumulation of both cadmium andmanganese. (2011)
  • Author(s): Fujishiro, H., Kubota, K., Inoue, D., Inoue, A., Yanagiya, T., Enomoto, S., Himeno, S.
  • Journal Title: Toxicology Volume: 280(3) Pages: 118-125
  • DOI: DOI：10.1016/j.tox.2010.12.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chronic exposure to arsenite induces S100A8 and S100A9 expression in rat RBL-2H3 mast cells. (2011)
  • Author(s): Shimizu, Y., Fujishiro, H., Matsumoto, K., Sumi, D., Satoh, M., Himeno, S.
  • Journal Title: J. Toxicol. Sci. Volume: 36(1) Pages: 135-139
  • DOI: DOI：10.2131/jts.36.135
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interaction between chronic arsenic exposure via drinking water and plasma lactate dehydrogenase activity. (2010)
  • Author(s): Karim, M. R., Salam, K. A., Hossain, E., Islam, K., Ali, N., Haque, A., Saud, Z.A., Yeasmin, T., Hossain, M., Miyataka, H., Himeno, S., Hossain, K.
  • Journal Title: Sci. Total Environ. Volume: 409(2) Pages: 278-283
  • DOI: DOI：10.1016/j.scitotenv.2010.10.001.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA microarray analysis of the liver of mice treated with cobalt chloride. (2010)
  • Author(s): Matsumoto, K., Fujishiro, H., Satoh, M., Himeno, S.
  • Journal Title: J. Toxicol. Sci. Volume: 35(6) Pages: 935-939
  • DOI: DOI：10.2131/jts.35.935
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association betweenarsenic exposure and plasmacholinesterase activity: a population based study in Bangladesh. (2010)
  • Author(s): Ali, N., Hoque, M. A., Haque, A., Salam, K. A., Karim, M. R., Rahman, A., Islam, K., Saud, Z. A., Khalek, M. A., Akhand, A. A., Hossain, M., Mandal, A., Karim, M. R., Miyataka, H., Himeno, S., Hossain, K.
  • Journal Title: Environ. Health Volume: 9(1) Pages: 36, 1-9
  • DOI: DOI：10.1186/1476-069X-9-36.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヒ素化合物による免疫担当細胞の機能障害. (2013)
  • Author(s): 角大悟、津山博匡、原田久美、山近杏奈、小川智子、姫野誠一郎.
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20130327-30
• [Presentation] カドミウムおよびマンガン輸送における亜鉛輸送体の役割. (2013)
  • Author(s): 藤代瞳、姫野誠一郎.
  • Organizer: 日本薬学会第133年会(招待講演).
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20130327-30
• [Presentation] 亜ヒ酸がマスト細胞の応答性と遺伝子発現に及ぼす影響. (2012)
  • Author(s): 姫野誠一郎、清水由里、角大悟.
  • Organizer: 第18回ヒ素シンポジウム.
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 20121124-25
• [Presentation] カドミウム輸送の分子機構に関する研究. (2012)
  • Author(s): 藤代瞳.
  • Organizer: フォーラム2012
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20121025-26
• [Presentation] 消化管由来Caco-2細胞でのカドミウム輸送におけるDMT1とZIP14の役割. (2012)
  • Author(s): 藤代瞳、田中里奈、姫野誠一郎.
  • Organizer: フォーラム2012.
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20121025-26
• [Presentation] ATPシグナル伝達に対する亜ヒ酸の影響. (2012)
  • Author(s): 角大悟、岡田秀太、與儀邦子、宮高透喜、姫野誠一郎.
  • Organizer: 第19回日本免疫毒性学会学術大会.
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120915-16
• [Presentation] 亜ヒ酸曝露によるNK細胞活性化に対する影響. (2012)
  • Author(s): 原田久美、小川智子、角大悟、姫野誠一郎.
  • Organizer: 第3回メタロミクス研究フォーラム.
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120830-31
• [Presentation] Jurkat細胞が分泌するサイトカインに対する亜ヒ酸の影響. (2012)
  • Author(s): 山近杏奈、角大悟、姫野誠一郎.
  • Organizer: 第3回メタロミクス研究フォーラム.
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120830-31
• [Presentation] Reduction of the degranulation in rat RBL-2H3 mast cells by chronic exposure to arsenite via impairment of store-operated Ca2+ entry. (2012)
  • Author(s): 角大悟、清水由里、姫野誠一郎 .
  • Organizer: The 6th International Congress of Asian Society of Toxicology.
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 20120717-20
• [Presentation] カドミウムとマンガンの毒性標的器官における金属輸送体の役割. (2012)
  • Author(s): 藤代瞳、姫野誠一郎.
  • Organizer: 第39回日本毒性学会学術年会(招待講演).
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 20120717-19
• [Presentation] 亜ヒ酸のNK細胞活性化に対する免疫毒性作用. (2012)
  • Author(s): 角大悟、原田久美、小川智子、津山博匡、姫野誠一郎.
  • Organizer: 第39回日本毒性学会学術年会.
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 20120717-19
• [Presentation] 古くて新しい謎:カドミウムはどのようにして細胞に取り込まれるのか? (2012)
  • Author(s): 姫野誠一郎、藤代瞳.
  • Organizer: 第23回日本微量元素学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120705-06
• [Presentation] 哺乳類動物におけるカドミウムおよびマンガン輸送機構. (2012)
  • Author(s): 藤代瞳.
  • Organizer: 第7回トランスポーター研究会年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20120609-10
• [Presentation] Relationship between biochemical indicators and arsenic exposure among people drinking tube-well water in Bangladesh. (2012)
  • Author(s): 姫野誠一郎
  • Organizer: 第22回金属の関与する生体関連反応シンポジウム.
  • Place of Presentation: 金沢.
  • Year and Date: 20120531-0601
• [Presentation] 神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞における亜鉛輸送体ZIP14の役割. (2012)
  • Author(s): 吉田真梨、中野佑香、藤代瞳、姫野誠一郎.
  • Organizer: 日本薬学会132年会.
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 20120328-31
• [Presentation] IL-2によるNK細胞活性化に対する亜ヒ酸の影響. (2012)
  • Author(s): 小川智子、原田久美、角大悟、津山博匡、姫野誠一郎.
  • Organizer: 日本薬学会132年会.
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 20120328-31
• [Presentation] 神経細胞におけるマンガン取り込みに関与する輸送体の探索. (2011)
  • Author(s): 藤代瞳,中野佑香,吉田真梨,角大悟,姫野誠一郎.
  • Organizer: メタロチオネインおよびメタロバイオサイエンス研究会2011.
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20111208-09
• [Presentation] 神経細胞へのマンガン輸送における亜鉛輸送体の役割. (2011)
  • Author(s): 藤代瞳,中野佑香,姫野誠一郎.
  • Organizer: フォーラム2011衛生薬学・環境トキシコロジー.
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20111027-28
• [Presentation] ヒトNK細胞における亜ヒ酸の影響とその因子の探索. (2011)
  • Author(s): 津山博匡,角大悟,小川智子,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第18回日本免疫毒性学会学術大会.
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 20110908-09
• [Presentation] Interactions of Zn, Mn, and Cd via ZIP8 in RBL-2H3 cells. (2011)
  • Author(s): 姫野誠一郎, 藤代瞳.
  • Organizer: 5th International Conference on Metals andGenetics.
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20110904-08
• [Presentation] RBL-2H3細胞由来マンガン耐性細胞の性状解析. (2011)
  • Author(s): 大橋俊直,藤代瞳,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第22回日本微量元素学会.
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20110701-02
• [Presentation] 神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞におけるマンガン輸送機構の検討. (2011)
  • Author(s): 中野佑香,藤代瞳,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第22回日本微量元素学会.
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20110701-02
• [Presentation] バングラデシュヒ素汚染地域住民の毛髪、爪、尿、および飲用水のヒ素濃度の分析. (2011)
  • Author(s): 池村憲明,井上潔,宮高透喜,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第22回日本微量元素学会.
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20110701-02
• [Presentation] インターロイキン6産生におけるマンガンとヒ素の相互作用. (2010)
  • Author(s): 浅尾将史,角大悟,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第2回メタロミクス研究フォーラム.
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20101102-03
• [Presentation] The role of zinc transporters in cellular cadmium incorporation. Interaction of Cd and Mn via ZIP8. (2010)
  • Author(s): 姫野誠一郎
  • Organizer: 第60回藤原セミナー亜鉛シグナルと細胞機能.
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20101029-31
• [Presentation] 亜ヒ酸曝露に応答するCa2+結合タンパク質S100A9の発現上昇メカニズム. (2010)
  • Author(s): 角大悟,清水由里,藤代瞳,佐藤雅彦,姫野誠一郎.
  • Organizer: フォーラム2010衛生薬学・環境トキシコロジー.
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20100909-10
• [Presentation] マンガンによるインターロイキン6産生機序の解析. (2010)
  • Author(s): 浅尾将史,角大悟,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第17回日本免疫毒性学会学術大会.
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20100909-10
• [Presentation] Interaction of cadmium and manganese in cellular uptake and toxicity. (2010)
  • Author(s): 姫野誠一郎 , 土肥美和子, 藤代 .
  • Organizer: VII International Congress of Toxicology.
  • Place of Presentation: バルセロナ
  • Year and Date: 20100719-23
• [Presentation] RBL-2H3細胞におけるカドミウム、マンガン感受性と輸送機構. (2010)
  • Author(s): 藤代瞳,土肥美和子,姫野誠一郎.
  • Organizer: 第21回日本微量元素学会学術集会.
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20100703-04
• [Presentation] Establishment and characterization of manganese- and cadmium-resistant RBL-2H3 cells. (2010)
  • Author(s): 藤代瞳 , 土肥美和子 , 姫野誠一郎 .
  • Organizer: 第20回金属の関与する生 体関連反応シンポジウム.
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 20100625-26
• [Presentation] 肥満細胞が示すカドミウム、マンガン高感受性の機構. (2010)
  • Author(s): 姫野誠一郎,土肥美和子,藤代瞳.
  • Organizer: 第80回日本衛生学会学術総会.
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 20100509-11
• [Presentation] Khaled Hossain. Human urinary factors affecting the toxicity of trivalent methylated arsenicals. (2010)
  • Author(s): 姫野誠一郎, 川田ちひろ, 宮高透喜
  • Organizer: The Third International Congress on Arsenic in the Environment.
  • Place of Presentation: 台湾
  • Year and Date: 2010-05-18