2015 Fiscal Year Annual Research Report
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24221003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
遠山 千春 筑波大学, 医学医療系, 客員教授 (10150872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 知保 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70220902)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | 発達神経毒性 / 微細形態 / 高次脳機能 / 内分泌かく乱作用 / ダイオキシン / ビスフェノールA / ヒ素 / アリール炭化水素受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微量の化学物質への周産期曝露に伴う発達神経毒性の解明は、放射線・化学物質影響科学における重要課題である。本研究では、ダイオキシン（TCDD）、ビスフェノールA（BPA）への曝露により個体で観察される発達神経毒性を、神経細胞の微細形態学的変化の観点から解明することを目的としている。本年度の研究実績概要を項目ごとに示す。
１）微細形態解析実験系の構築：より精緻な微細形態解析を可能にするため、本年度に共焦点顕微鏡を購入した。蛍光タンパク質を発現した神経細胞を三次元再構築する実験系を確立し、樹状突起やスパイン構造を定量的に解析できるようになった。その後、神経細胞における恒常活性型ダイオキシン受容体（CA-AhR）の発現解析の実験条件の検討を行った。
２）神経細胞におけるAhRの発現解析： ダイオキシンと結合して活性化したAhRが毒性影響を引き起こすシグナルを誘導すると考えられている。本年度、我々はマウス脳においてAhRを検出する免疫組織化学プロトコールを開発し、神経細胞においてAhRの発現を確認できた。これにより、化学物質曝露に応答したAhRタンパク質の発現の時空間的分布率の解析を開始した。
３）新生仔期マウスを対象とした行動試験系の構築：母仔間コミュニケーションの手段と考えられている仔マウスが発する超音波を定量的に測定する実験系を構築した。低温刺激により仔マウスの超音波発声は惹起され、生後1週間ほど続くことが判明した。神経細胞の微細形態異常と生後初期の行動変化との関係を実験的に検討することが可能となった。
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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
本研究は研究代表者ならびに研究分担者の研究室スタッフ（特任助教1名、技術補佐員3名）と学生2名が中心となって行った。相互の連絡も密であり、円滑な研究体制のもとに研究を遂行した。ダイオキシン曝露およびCA-AhRが神経細胞の微細形態に及ぼす影響、ならびにBPAやヒ素の曝露影響について論文を発表しており、これまでの研究成果を着実に論文としてまとめ上げることができた。平成27年度はCA-AhRを用いた実験により毒性メカニズムに迫る知見を数多く得たことから、これらの結果について論文の投稿・執筆を進めている。神経細胞の微細形態変化をより精緻に解析するため、共焦点顕微鏡を用いることで新たな結果が得られ始めた。本年度の研究成果を土台として、平成28年度は微細形態変化を引き起こす毒性メカニズムのさらなる解明に取り組む。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで我々は、化学物質曝露や受容体を介したシグナル伝達経路の活性化が樹状突起の形態変化を引き起こすことを報告してきた。本年度は共焦点顕微鏡を用いてスパインやフィロポディアなどの微細構造変化を詳細に調べる。微細形態変化を引き起こすメカニズムを明らかにするため、化学物質曝露やCA-AhRがミトコンドリアやゴルジ体、アクチン細胞骨格などの細胞内部構造に及ぼす影響を調べる。さらに、ダイオキシン曝露に伴うAhRの核移行をin vivo条件下で捉えることで、受容体の動きに着目した毒性メカニズムの理解を目指す。そして、発達段階における微細形態変化と行動異常との関連性について明らかにする。自発運動量や超音波発声など新生仔・発達期マウスにて測定可能な行動指標を用いて検討する。
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[Journal Article] Developmental origin of abnormal dendritic growth in the mouse brain induced by in utero disruption of arly hydrocarbon receptor signaling2015
Author(s)
Kimura E, Kubo K, Matsuyoshi C, Benner S, Hosokawa M, Endo T, Ling W, Kohda M, Yokoyama K, Nakajima K, Kakeyama M, Tohyama C
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Journal Title
Neurotoxicology and Teratology
Volume: 52 (Pt. A)
Pages: 42-50
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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