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二酸化チタンナノ粒子が誘発する精巣機能障害の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H02829
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所

研究代表者

三浦 伸彦  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 産業毒性・生体影響研究グループ, 部長代理 (20229644)

研究分担者 大谷 勝己  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 産業疫学研究グループ, 統括研究員 (50333373)
吉岡 弘毅  金城学院大学, 薬学部, 助教 (30756606)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード二酸化チタン / ナノ粒子 / 精巣機能 / 精子運動能 / チタンナノ粒子 / IVF法 / 二酸化チタンナノ粒子 / 精巣毒性 / トキシコロジー / 酸化チタン / 肝障害 / 衛生
研究成果の概要

酸化チタンナノ粒子(TiNP)は亜急性の精巣機能障害に加え、TiNPの単回投与僅か1日後に精子運動能が半減することから急性の精巣機能障害も示すことを見出した。精子とTiNPのインキュベートにより精子運動能低下を確認し、またTiNPにより受精能が低下することもIVF法により観察した。以上の結果は、TiNPが精原細胞に加え、精巣上体尾部の成熟精子へ直接的にアタックする可能性を強く示す。TiNP投与によるホルモン(テストステロン、GnRH、FSH、LH)の量的変動は認められなかったが、マイクロアレイ解析から、TiNPがマイクロフィラメントや微小管に障害を与え、細胞骨格の崩壊を誘発する可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々はTiNPの反復曝露で精巣機能障害が生じることを報告してきたが、さらに急性障害も生じ得ること、これは成熟精子への直接的な障害であることを見出した。TiNPの工業的・商業的利用は多い。しかしTiNPのSDSには生殖障害について「情報がないため判断できない」と記載されておりTiNPの生殖影響を把握する必要がある。我々が得た結果は、特にTiNPの原材料を取り扱う男性労働者への精巣機能低下の危険性を示す基盤材料となり、取り扱い時において防護の重要性を促す基礎的知見となる。

報告書

(5件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Impairment of fertilization efficiency in mice following nano-sized titanium exposure2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miura, Katsumi Ohtani, Tatsuya Hasegawa, Gi-Wook Hwang, Hiroki Yoshioka
    • 雑誌名

      Fund Toxicol Sci

      巻: 6 ページ: 113-116

    • NAID

      130007649489

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biphasic adverse effect of titanium nanoparticles on testicular function in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miura, Katsumi Ohtani, Tatsuya Hasegawa, Hiroki Yoshioka & Gi-Wook Hwang
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 9 号: 1 ページ: 14373-14380

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50741-9

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] High sensitivity of testicular function to titanium nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miura, Katsumi Ohtani, Tatsuya Hasegawa, Hiroki Yoshioka, Gi-Wook Hwang
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 42 号: 3 ページ: 359-366

    • DOI

      10.2131/jts.42.359

    • NAID

      130006865652

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 労働環境におけるナノマテリアルの生体影響2016

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦
    • 雑誌名

      環境技術

      巻: 45 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸化チタンナノ粒子による急性精巣機能障害の誘発機構2019

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦,田中廣輝,北條理恵子,大谷勝己,吉岡弘毅
    • 学会等名
      第45回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Titanium dioxide nanopaticles-induced testicular dysfunction is mediated by anatase titanium dioxide2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yoshioka, Nobuhiko Miura
    • 学会等名
      フォーラム2018 衛生薬学・環境トキシコロジー 日韓次世代シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 労働衛生と精巣機能障害2018

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦
    • 学会等名
      フォーラム2018 衛生薬学・環境トキシコロジー シンポジウム「生殖毒性の最前線」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Titanium dioxide nanoparticle-induced testicular toxicity in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Miura N and Ohtani K
    • 学会等名
      Society of Toxicology
    • 発表場所
      Baltimore
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Titanium dioxide nanoparticle-induced testicular toxicity in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miura and Katsumi Ohtani
    • 学会等名
      The 56th Annual Meeting of Society of Toxicology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化チタンナノ粒子による精巣機能障害-肝障害との比較-2017

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦,北條理恵子,大谷勝己
    • 学会等名
      フォーラム2017衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸化チタンのマウス雄性生殖系への影響2017

    • 著者名/発表者名
      大谷勝己,北條理恵子,三浦伸彦
    • 学会等名
      フォーラム2017衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸化チタンナノ粒子による精巣障害および肝障害の比較2017

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦,北條理恵子,吉岡弘毅,大谷勝己
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マウスにおける酸化チタンの雄性生殖系への影響2017

    • 著者名/発表者名
      大谷勝己,北條理恵子,吉岡弘毅,三浦伸彦
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化チタンの結晶構造と精巣機能障害2016

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会サテライト
    • 発表場所
      静岡県立大学
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Adverse effect of titanium dioxide nanoparticle on testicular function in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Miura N, Ohtani K
    • 学会等名
      Society of Toxicology
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化チタンナノ粒子が精巣及び精子に与える影響解析2015

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦,大谷勝己
    • 学会等名
      フォーラム2015衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      神戸学院大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] チタンナノ粒子による精巣機能障害の誘発2015

    • 著者名/発表者名
      三浦伸彦,大谷勝己
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会
    • 発表場所
      名古屋国際センター
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Sci Rep誌への掲載分1件を追加登録願います。

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-07-06  

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