2013 Fiscal Year Research-status Report
ビスフェノールAがエストロゲン受容体を介して示す神経突起伸長作用の生物学的意味
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25340104
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
下家 浩二 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (10351496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池内 俊彦 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (20093362)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経突起 / ビスフェノールA / PC12細胞 / 発生 / 大脳皮質神経細胞 / 甲虫モデル |
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| Research Abstract |
本研究は、環境汚染物質（環境ホルモン）であるビスフェノールAの作用として神経突起の伸長が観察されたことを基にして、その作用を主に発生時期のマウスやラットを用いて解明することが目的である。
平成25年度の成果として、モデル神経細胞であるPC12細胞での実験により、神経突起の伸長以外にもビスフェノールAは、細胞の形態を大きく変える作用も有していることが分かった。その実験では、細胞の大きさを光学顕微鏡によって観察後、数値化した。
また、昆虫の脳内におけるビスフェノールAの蓄積と行動の変化を観察するため、兵庫県の山中から採取した甲虫と、ビスフェノールAの存在下で研究室で飼育している甲虫を用意し、ビスフェノールAと昆虫の行動変化について解析を行った。しかし、両甲虫に行動の変化は見られなかった。ただし、野外から採取した甲虫は、樹液に集まった集団であったため、樹液中に微量に含まれるビスフェノールAが作用した結果、両甲虫の行動に変化が見られなかったと考えている。
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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
モデル神経細胞であるPC12細胞での神経突起伸長作用と細胞の形態変化を発見したのに加え、初年度の成果として、ラット大脳皮質神経細胞を分散培養した実験においてもビスフェノールAが有意に神経突起を伸長させていることを見出した。その分子メカニズムは、MAPkinaseの一つであるERK1/2の持続的リン酸化ではないことも確認した。この結果は、神経細胞の中でも一律にERK1/2のリン酸化の持続が神経突起の伸長に寄与しないことを意味する。
また、PC12細胞を用いて得られたビスフェノールAによる神経突起伸長作用がラット大脳皮質神経細胞でも同様であったことはその現象に一般性があることを意味している。従って、ペットボトルに入れられた飲料などを介してヒトの体内に大量のビスフェノールAが暴露されると、末梢神経系はもとより中枢神経系を含めた神経系に何らかの異常を引き起こす可能性を示唆する事が出来た。
さらに、生態的に生活範囲が限られた甲虫をトレーサーとしたビスフェノールAの脳神経系への影響を評価した。実験では、ビスフェノールAが殆ど存在しない兵庫県の山中から採取した甲虫と、ビスフェノールAの存在下で研究室で飼育している甲虫を用意し、ビスフェノールAを昆虫の行動変化について解析を行った。しかし、両甲虫に行動の変化は見られなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ビスフェノールAの作用をさらに解析するため、細胞内に存在するはずの受容体を同定する。現在の所、ERRγが候補として挙げられる。この分子に着目し、ERRγに対するsiRNAの導入により、細胞の神経突起伸長作用が減弱か現れなくなることを解析する。
また、形態変化をもたらす作用を有する細胞骨格タンパク質の同定を行う。この場合、免疫染色を用い、NGFやBDNFを添加した細胞群と比較することにより、神経突起の形成に必要な細胞骨格群の変化も明らかにする。
前年度に失敗に終わった野外における甲虫の脳内のビスフェノールAの含量と行動変化については、樹液に集まっていない甲虫を採取し、生化学的解析と行動解析を行う。
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