2015 Fiscal Year Annual Research Report

環境化学物質の脳発達への影響：培養シナプス形成系と遺伝子発現解析による評価

Research Project

Project/Area Number	24510087
Research Institution	Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Principal Investigator	黒田純子 (木村純子) 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (20142151)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	林雅晴公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 参事研究員 (00280777) 川野仁公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (20161341) 小牟田縁公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 研究員 (60566850)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords	環境化学物質 / 脳・神経 / 脳発達 / 神経毒性 / シナプス形成 / 培養神経細胞 / 農薬ネオニコチノイド
Outline of Annual Research Achievements	最終年度、ネオニコチノイド（ネオニコ）系農薬イミダクロプリド、アセタミプリドの発達神経毒性について、これまでの研究結果を再考し必要な実験を行い、論文にまとめて国際誌に投稿中である。ネオニコは害虫に選択毒性が高いとされ、世界中で多用されてきたが、ハチなど益虫などにも有害であることが明らかとなり、欧米では規制強化が進んでいる。ネオニコの標的であるニコチン性アセチルコリン受容体（nAChR）は、リガンドのアセチルコリンと共に、単細胞生物から高等動物に至るまで重要な情報伝達系を担っており、リガンド結合部位は特に類似性が高いため、害虫以外に悪影響を持つ可能性がある。nAChRはヒトでは末梢・自律神経で主要であるだけでなく中枢神経でも重要で、その上、脳の発達過程でもnAChRが成体よりも高発現し、正常なシナプス・神経回路形成に関与している。そのためネオニコはヒトの子どもの脳発達への影響が懸念されている。これまで我々は、ラット新生仔小脳培養を用いて、ネオニコの作用をニコチンと比較して調べ、ネオニコ２種がこれまで報告されている結果よりも、よりニコチンに近い反応を示すことを明らかにした。本研究では、ネオニコの脳発達への影響を、遺伝子発現に着目して研究を進めた。ラット新生仔の小脳培養に、ニコチン、ネオニコを1μM添加して約2週間培養し、シナプス形成期にmRNAを抽出して、DNAマイクロアレイにて網羅的に遺伝子発現を解析した。6回のアレイの結果を統計解析したところ、1.5倍以上有意に発現変動する遺伝子がニコチン、ネオニコで各々数十見つかった。そのうち約20の遺伝子についてリアルタイムPCRで発現変動を確認した。ニコチン、ネオニコで共通に変動する9つの遺伝子には、脳発達に重要なカルシウムチャネルやG蛋白共役受容体が含まれていた。ネオニコはニコチン同様に哺乳類の脳発達に悪影響を及ぼす可能性がある。