2015 Fiscal Year Annual Research Report
外部環境ストレスによる血管系に対する影響とその作用機序の解明
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26293149
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
市原 佐保子 三重大学, 地域イノベーション学研究科, 准教授 (20378326)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 利男 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00135443)
竹下 享典 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (70444403)
市原 学 東京理科大学, 薬学部, 教授 (90252238)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 環境毒性学 / 動脈硬化 / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境による健康問題として、PM2.5（微小粒子状物質）などによる環境中の粒子に加え、ナノ素材などの新規工業的素材の健康への影響に社会的関心が高まり、生体影響に関するリスク評価や環境基準値の設定が求められている。本研究では、ナノ素材の血管系に対する影響とその障害機構を解明し、外部環境ストレスによる血管系に対するリスク評価のための科学的基礎資料を作成することを目的とする。
本年度は、血管内皮細胞(HUVECs)を培養し、酸化金属ナノ粒子（酸化チタン・酸化亜鉛）を投与し、MTS assay法にて細胞生存率を検討した。ナノ素材投与後の細胞上清で、細胞遊走に関与する単球走化性タンパク質(MCP-1)の活性を分析し、ナノ素材投与後の血管内皮細胞における接着因子の発現をウェスタンブロット法で解析した。また、単球の血管内皮細胞への接着や侵入の程度を解析した。さらに、変性LDLを取り込むスカベンジャー受容体に着目し、ナノ素材投与によるマクロファージにおけるスカベンジャー受容体の発現をフローサイトメーターやウェスタンブロット法で解析し、動脈硬化の発症における重要な過程である泡沫化細胞の形成への影響とその作用機序を明らかにした。さらに、ナノ粒子の幹細胞における影響を検討するために、血管内皮コロニー形成細胞にナノサイズとマイクロサイズの酸化亜鉛粒子を投与したところ、濃度依存的に生存率が減少し、アポトーシスの誘導が認められた。また、血管内皮コロニー形成細胞のチューブ形成も同程度に抑制されることが確認された。
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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
細胞培養実験にて、酸化亜鉛ナノ粒子の投与にて、単球走化性因子や接着因子の発現が増加し、また、変性LDLの取り込みが増加したが、酸化チタンナノ粒子では、それらの変化が生じないことを明らかにした。また、血管内皮コロニー形成細胞の実験で、ナノサイズやマイクロサイズの酸化亜鉛粒子が、チューブ形成に影響を及ぼすことを明らかにして、学術論文として報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ナノ素材の結晶構造や表面性状の違いにより、心血管系に対する影響も違う可能性があるため、結晶構造や表面性状が違う酸化金属ナノ粒子やカーボンナノチューブを細胞や動脈硬化モデル動物に投与し、影響を比較検討する予定である。
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[Journal Article] Titanium dioxide particle type and concentration influence the inflammatory response in Caco-2 cells.2016
Author(s)
Tada-Oikawa S, Ichihara G, Fukatsu H, Shimanuki Y, Tanaka N, Suzuki Y, Murakami M, Izuoka K, Chang J, Wu W, Yamada Y, Ichihara S.
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 17
Pages: 576
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Trans-ethnic genome-wide association study identifies 12 genetic loci influencing blood pressure and implicates a role for DNA methylation.2015
Author(s)
Kato N, Loh M, Takeuchi F, Verweij N, Wang X, Zhang W, Kelly TN, Saleheen D, Lehne B, Mateo Leach I, Drong AW, Ichihara S, et al.
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 47
Pages: 1282-1293
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Epigenome-wide association study suggests that SNPs in the promoter region of RETN influence plasma resistin level via effects on DNA methylation at neighboring sites.2015
Author(s)
Nakatochi M, Ichihara S, Yamamoto K, Ohnaka K, Kato Y, Yokota S, Hirashiki A, Naruse K, Asano H, Izawa H, Matsubara T, Yokota M.
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Journal Title
Diabetologia
Volume: 58
Pages: 2781-2790
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Surface Modifications Of Silica Nanoparticles Affect Their Uptake By The Cells And Subsequent Pulmonary Toxicity2016
Author(s)
Sandra Vranic, Sahoko Ichihara, Wenting Wu, Eri Watanabe, Arisa Hayashida, Yurika Osada, Toshihiro Sakurai, Sonja Boland, Lang Tran, Gaku Ichihara
Organizer
55th Annual Meeting of Society of Toxicology
Place of Presentation
New Orleans, USA
Year and Date
2016-03-13 – 2016-03-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] マウスにおけるシリカナノ粒子の表面修飾と炎症誘導作用との関係2015
Author(s)
渡邊 英里, ブラニッチ サンドラ, 市原 佐保子, 呉 文亭, ボーラド ソニア, トラン ラン, 林田 有紗, 長田 百合果, 張 霊逸, 櫻井 敏博, 市原 学
Organizer
第43 回産業中毒・生物学的モニタリング研究会
Place of Presentation
まるは食堂旅館（愛知県、知多郡）
Year and Date
2015-10-02 – 2015-10-03
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[Presentation] Role of nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) in pulmonary inflammation induced by zinc oxide nanoparticles2015
Author(s)
Radwa Sehsah, Wenting Wu, Sahoko Ichihara, Naozumi Hashimono, Yoshinori Hasegawa, A. El-Sayed, N. Joseph, S. El-Bestar, Emily Kamel, Gaku Ichihara
Organizer
Society of Occupational Medicine Annual Scientific Meeting
Place of Presentation
Manchester, UK
Year and Date
2015-07-06 – 2015-07-09
Int'l Joint Research
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