ナノカーボンによるインフラマソームを介した血管における炎症誘導機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K15236
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 衛生学・公衆衛生学
• 研究機関: 自治医科大学 (2017); 三重大学 (2015-2016)
• 研究代表者: 市原 佐保子 自治医科大学, 医学部, 教授 (20378326)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 炎症 / ナノ素材 / 心血管系 / 安全性評価 / ナノ粒子 / 炎症反応 / インフラマソーム / 動脈硬化 / リスク評価

研究成果の概要

本研究では、今後その応用が期待されているナノカーボンに注目し、動脈硬化や血管修復に対する影響を検討し、その作用機序を解明することを目的とした。二層カーボンナノチューブの高濃度投与にて、動脈硬化モデルマウスの大動脈弓における粥腫面積が増加し、インフラマソームの中心的構成因子であるNLRP3の発現と、炎症性因子（VCAM-1, ICAM-1）とサイトカイン（MCP-1）の発現が増加した。二層カーボンナノチューブの高濃度投与は、動脈硬化巣形成を誘発し、その作用機序として、インフラマソームによる炎症誘導機構が関与している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] MicroRNAs as Potential Mediators for Cigarette Smoking Induced Atherosclerosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama Yuka、Mise Nathan、Suzuki Yuka、Tada-Oikawa Saeko、Izuoka Kiyora、Zhang Lingyi、Zong Cai、Takai Akira、Yamada Yoshiji、Ichihara Sahoko
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 19 号: 4 ページ: 1097-1097
  • DOI: 10.3390/ijms19041097
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Proteomics analysis identified peroxiredoxin 2 involved in early-phase left ventricular impairment in hamsters with cardiomyopathy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kuzuya K, Ichihara S, Suzuki Y, Inoue C, Ichihara G, Kurimoto S, Oikawa S.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 13 号: 2 ページ: e0192624-e0192624
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0192624
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exposure of Mice to 1,2-Dichloropropane Induces CYP450-Dependent Proliferation and Apoptosis of Cholangiocytes. (2018)
  • 著者名/発表者名: Zong C, Zhang X, Huang C, Chang J, Garner E, Sakurai T, Kato M, Ichihara S, Ichihara G.
  • 雑誌名: Toxicol Sci 巻: 162 号: 2 ページ: 559-69
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfx272
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epigenome-wide association of myocardial infarction with DNA methylation sites at loci related to cardiovascular disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakatochi M, Ichihara S, Yamamoto K, Naruse K, Yokota S, Asano H, Matsubara T, Yokota M.
  • 雑誌名: Clin. Epigenetics 巻: 9 号: 1 ページ: 54-54
  • DOI: 10.1186/s13148-017-0353-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Significant association of RNF213 p.R4810K, a moyamoya susceptibility variant, with coronary artery disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Morimoto T, Mineharu Y, Ono K, Nakatochi M, Ichihara S, Kabata R, Takagi Y, Cao Y, Zhao L, Kobayashi H, Harada K. H, Takenaka K, Funaki T, Yokota M, Matsubara T, Yamamoto K, Izawa H, Kimura T, Miyamoto S, Koizumi A
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 12 号: 4 ページ: e0175649-e0175649
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175649
  • NAID: 120006534994
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Titanium dioxide particle type and concentration influence the inflammatory response in Caco-2 cells (2016)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 17 号: 4 ページ: 576-576
  • DOI: 10.3390/ijms17040576
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Preliminary characterization of a murine model for 1-bromopropane neurotoxicity: Role of cytochrome P450 (2016)
  • 著者名/発表者名: C. Zong, C.E. Garner, C. Huang, X. Zhang, L. Zhang, J. Chang, S. Toyokuni, H. Ito, M. Kato, T. Sakurai, S. Ichihara, G. Ichihara
  • 雑誌名: Toxicological Letters 巻: 258 ページ: 249-258
  • DOI: 10.1016/j.toxlet.2016.07.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of 4-week inhalation exposure to 1-bromopropane on blood pressure in rats (2016)
  • 著者名/発表者名: Huang F, Ichihara S, Yamada Y, Banu S, Ichihara G
  • 雑誌名: J Appl Toxicol 巻: 37 号: 3 ページ: 331-338
  • DOI: 10.1002/jat.3364
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of cytochrome P450s in the male reproductive toxicity of 1-bromopropane (2016)
  • 著者名/発表者名: Zong C, Zhang X, Huang C, Chang J, Garner CE, Sakurai T, Kato M, Ichihara S, Ichihara G
  • 雑誌名: Toxicology Research 巻: 5 号: 6 ページ: 1522-1529
  • DOI: 10.1039/c6tx00164e
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Single- and double-wall carbon nanotubes enhance atherosclerogenesis by promoting monocyte adhesion to endothelial cells and endothelial progenitor cell dysfunction (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Y, Tada-Oikawa S, Hayashi Y, Izuoka K, Kataoka M, Ichikawa S, Wu W, Ichihara G, Ichihara S
  • 雑誌名: Particle and Fibre Toxicology 巻: 13 号: 1 ページ: 54-54
  • DOI: 10.1186/s12989-016-0166-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Zn(II) released from zinc oxide nano/micro particles was involved in the attenuation of vasculogenesis in human endothelial colony-forming cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Tada-Oikawa S, Ichihara G, Suzuki Y, Izuoka K, Yamada Y, Mishima T, Ichihara S
  • 雑誌名: Toxicology Reports 巻: 2 ページ: 692-701
  • 査読あり
• [学会発表] カーボンナノチューブによる血管における炎症誘導機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬優、鈴木悠加、出岡淑、宗才、市原学、市原佐保子
  • 学会等名: 第17回分子予防環境医学研究会
• [学会発表] シリカナノ粒子の表面修飾とRAW264.7細胞応答との関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長田 百合果，渡邊 英里，ブラニッチ サンドラ，市原 佐保子，櫻井 敏博，鈴木 利宙，ボーランド ソニア，トラン ラン，安部 良，市原 学
  • 学会等名: 第87回日本衛生学会学術総会
  • 発表場所: フェニックス・シーガイア・リゾート（宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] 酸化チタンナノ粒子の物理化学的特性による血管内皮細胞への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 市原 佐保子, 鈴木 悠加, 古谷 知己, 出岡 淑, 渡邊 英里, 林田 有紗, 長田 百合果, 市原 学
  • 学会等名: 第87回日本衛生学会学術総会
  • 発表場所: フェニックス・シーガイア・リゾート（宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] Surface modifications of silica nanoparticles affect their uptake by the cells and subsequent pulmonary toxicity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sandra Vranic, Eri Watanabe, Yurika Osada, Sahoko Ichihara, Wenting Wu, Toshihiro Sakurai, Toshihiro Suzuki, Ryo Abe, Sonia Boland, Lang Tran, Gaku Ichihara.
  • 学会等名: 8th International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health
  • 国際学会
• [学会発表] シリカナノ粒子の表面修飾とRAW264.7細胞応答との関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長田 百合果, 渡邊 英里, Sandra VRANIC, 市原 佐保子, 櫻井 敏博, 鈴木 利宙,
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] Identification of smoking induced changes in DNA methylation in an epigenome wide scan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sahoko Ichihara, Masahiro Nakatochi, Tastuaki Matsubara, Gaku Ichihara, Mitsuhiro Yokota , Ken Yamamoto.
  • 学会等名: 10th International Symposium on Biological Monitoring in Occupational and Environmental Health
  • 国際学会
• [学会発表] 酸化チタンナノ粒子の物理化学的特性による影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林田 有紗, 市原 学, 渡辺 英里, 鈴木 悠加, 古谷 知己, 出岡 淑, 市原 佐保子
  • 学会等名: 第 12 回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] Surface modifications of silica nanoparticles affect their uptake by the cells and subsequent pulmonary toxicity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Eri Watanabe, Sandra Vranic, Sahoko Ichihara, Wenting Wu, Yurika Osada, Toshihiro Sakurai, Sonja Boland, Lang Tran, Gaku Ichihara.
  • 学会等名: 11th International Particle Toxicology Conference
  • 発表場所: Singapore, Republic of Singapore
  • 年月日: 2016-09-26
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of physicochemical characteristics of nano-sized TiO2 on adhesion of monocytes to endothelial cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sahoko Ichihara, Yuka Suzuki, Eri Watanabe, Arisa Hayashida, Yurika Osada, Tomoki Furutani, Kiyora Izuoka, Gaku Ichihara.
  • 学会等名: 11th International Particle Toxicology Conference
  • 発表場所: Singapore, Republic of Singapore
  • 年月日: 2016-09-26
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of nano-sized TiO2 on the adhesion of monocytes to endothelial cells by the differences in the crystal structure and characteristics of the surface of nanoparticles. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gaku Ichihara, Yuka Suzuki, Eri Watanabe, Arisa Hayashida, Yurika Osada, Tomoki Furutani, Kiyora Izuoka, Sahoko Ichihara.
  • 学会等名: 52nd European Congress of the European Societies of Toxicology
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] 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 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊 英里、ブラニッチ サンドラ、市原 佐保子、呉 文亭、鈴木 利宙、長田 百合果、張 霊逸、櫻井 敏博、ボーランド ソニア、トラン ラン、安部 良、市原 学
  • 学会等名: 第44回産業中毒・生物学的モニタリング研究会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] 酸化チタンナノ粒子の物理化学的特性による血管内皮細胞への影響の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市原佐保子、鈴木悠加、古谷知己、出岡淑、渡邊英里、林田有紗、長田百合香、市原学
  • 学会等名: 第44回産業中毒・生物学的モニタリング研究会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] ナノマテリアル有害性評価と労働環境衛生学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市原 学, 小林 隆弘, 市原 佐保子
  • 学会等名: 第43回日本毒性学会学術年会
  • 発表場所: ウインクあいち（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2016-06-29
• [学会発表] 酸化チタンナノ粒子による血管内皮細胞への単球の接着能に対する影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市原 佐保子, 鈴木 悠加, 古谷 知己, 出岡 淑, 渡邊 英里, 林田 有紗, 長田 百合果, 市原 学
  • 学会等名: 第43回日本毒性学会学術年会
  • 発表場所: ウインクあいち（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2016-06-29
• [学会発表] Surface modifications of silica nanoparticles affect their uptake by the cells and subsequent pulmonary toxicity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gaku Ichihara, Sandra Vranic, Sahoko Ichihara, Wenting Wu, Eri Watanabe, Arisa Hayashida, Yurika Osada, Toshihiko Sakurai, Sonja Boland, Lang Tran.
  • 学会等名: 8th International Nanotoxicology Congress
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 2016-06-01
  • 国際学会
• [学会発表] 吸引投与による多層カーボンナノチューブの影響とその作用機序の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市原佐保子、鈴木悠加、呉文亭、出岡淑、伊東健、山本雅之、市原学
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会学術総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館（北海道・旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11
• [学会発表] 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 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊 英里、ブラニッチ サンドラ、市原 佐保子、呉 文亭、鈴木 利宙、林田 有紗、長田 百合果、張 霊逸、ボーランド ソニア、トラン ラン、櫻井 敏博、安部 良、市原 学
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会学術総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館（北海道・旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11
• [学会発表] Effects of nano-sized TiO2 on the adhesion of monocytes to endothelial cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Sahoko Ichihara, Yuka Suzuki, Eri Watanabe, Yurika Osada, Arisa Hayashida, Tomoki Furutani, Kiyora Izioka, Gaku Ichihara
  • 学会等名: The 55th Annual Meeting of Society of Toxicology and ToxExpo
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] Nrf2欠損マウスにおけるカーボンナノチュブの影響とそ作用機序検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 悠加 、市原 学、呉 文亭、伊東 健、山本 雅之、出岡 淑、市原 佐保子
  • 学会等名: 第15回分子予防環境医学研究会大会
  • 発表場所: 自治医科大学地域医療情報研修センター（栃木県、下野市）
  • 年月日: 2016-01-29
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第43 回産業中毒・生物学的モニタリング研究会
  • 発表場所: まるは食堂旅館（愛知県、知多郡）
  • 年月日: 2015-10-02
• [学会発表] Effects of nano-sized TiO2 on the adhesion of monocytes to endothelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuka Suzuki, Gaku Ichihara, Saeko Tada-Oikawa, Kiyora Izuoka, Sahoko Ichihara
  • 学会等名: MARINA-NanoVALID conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] Role of nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) in pulmonary inflammation induced by zinc oxide nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Radwa Sehsah, Wenting Wu, Sahoko Ichihara, Naozumi Hashimono, Yoshinori Hasegawa, A. El-Sayed, N. Joseph, S. El-Bestar, Emily Kamel, Gaku Ichihara
  • 学会等名: Society of Occupational Medicine Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Manchester, UK
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] シリカナノ粒子の表面修飾はマウス肺炎症反応に影響を与える (2015)
  • 著者名/発表者名: Sandra Vranic, 市原 佐保子, 呉 文亭, 渡邊 英里, 櫻井 敏博, Sonja Boland, Lang Tran, 市原 学
  • 学会等名: 第42回日本毒性学会学術年会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂（石川県、金沢市）
  • 年月日: 2015-06-29
• [学会発表] Single-wall or double-wall carbon nanotubes induce atherosclerosis progression in animal and culture models of atherosclerosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Sahoko Ichihara, Yuka Suzuki, Saeko Tada-Oikawa, Kiyora Izuoka, Cai Zong, Gaku Ichihara
  • 学会等名: 7th International Congress of Asia Society of Toxicology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2015-06-23
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of nano-sized TiO2 on the adhesion of monocytes toendothelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuka Suzuki, Gaku Ichihara, Saeko Tada-Oikawa, Toshihiko Murakami, TomokiFurutani, Kiyora Izuoka, Sahoko Ichihara
  • 学会等名: 7th International Congress of Asia Society of Toxicology
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2015-06-23
  • 国際学会
• [学会発表] Single-wall or double-wall carbon nanotubes induce atherosclerosis progression in animal and culture models of atherosclerosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Sahoko Ichihara, Yuka Suzuki, Saeko Tada-Oikawa, Kiyora Izuoka, Cai Zong, Gaku Ichihara
  • 学会等名: SENN2015 Congress
  • 発表場所: Helsinki, Finland
  • 年月日: 2015-04-12
  • 国際学会