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黄砂・PM2.5の細胞傷害機序:オートファジーの関与

研究課題

研究課題/領域番号 16K08034
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 獣医学
研究機関麻布大学

研究代表者

島田 章則  麻布大学, 生命・環境科学部, 教授 (20216055)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード黄砂 / PM2.5 / シリカ / オートファジー / TGF-β / 上皮間葉転換 / 線維化 / サイトカイン / 肺組織傷害 / インフラマソーム / 間質性肺炎 / 修復遅延
研究成果の概要

地球温暖化・砂漠化亢進に伴い、黄砂・PM2.5の発生頻度が増加し、黄砂・PM2.5粒子の生体への影響が懸念されている。マウス・ラットの肺に黄砂・PM2.5粒子を投与したところ、1. 炎症性サイトカイン(TNF-α)・活性酸素種の放出に基づく急性化膿性肺炎が引き起こされ、2. 低亜鉛状態では、さらに、粒子の生体防御系であるオートファジーがマクロファージ内で阻害され、炎症持続・修復遅延が起こること、3. 結晶シリカ粒子(珪肺症の原因の代表的PM2.5)による肺組織の線維化に、サイトカインTGF-βを介した上皮間葉転換が関与することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大気汚染物質としての黄砂・PM(浮遊粒子状物質)2.5の細胞・組織傷害の機序として、1. 肺胞壁の異物処理細胞であるマクロファージ内での「オートファジー・エンドサイトーシス・リソソーム系」による粒子処理過程にサイトカイン(TNF-α)・活性酸素種が放出され傷害をもたらすこと、2. 低亜鉛の状態では、オートファジー系の停滞による炎症の持続・修復遅延が起こること、3. シリカ粒子による肺組織の重度の線維化に、サイトカイン(TGF-β)・肺胞上皮の線維芽細胞への変化(上皮間葉転換)が関与すること、が示された。これらの結果は、大気環境の保全や黄砂・PM2.5のモニタリングの必要性を支持するものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Pathological study of pulmonary toxicity induced by intratracheally instilled Asian sand dust (Kosa): Effects of lowered serum zinc level on the toxicity.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada A, Miyake K, Kenmotsu Y, Ogihara K, Naya Y, Naota M, Morita T, Inoue K, Takano H.
    • 雑誌名

      Folia Histochem Cytobiol

      巻: 56 ページ: 38-48

    • DOI

      10.5603/fhc.a2018.0006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pathological study of acute pulmonary toxicity induced by inhaled Kanto loam powder.2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y, Shimada A, Morita T, Inoue K, Takano H.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 2 ページ: 416-416

    • DOI

      10.3390/ijms19020416

    • NAID

      120006501340

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 黄砂・PM2.5による急性肺毒性: 自然免疫 (インフラマソーム)の関与2018

    • 著者名/発表者名
      片倉加奈子、荻原喜久美、納谷裕子、島田章則
    • 学会等名
      第13回日本臨床検査学教育学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 結晶シリカによる珪肺結節形成へのTGF-β・上皮間葉転換の関与2018

    • 著者名/発表者名
      三平果林、駒井舞生、宮本郁美、荻原喜久美、納谷裕子、島田章則
    • 学会等名
      第13回日本臨床検査学教育学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黄砂・PM2.5の急性肺毒性:インフラマソームの関与2018

    • 著者名/発表者名
      片倉加奈子、駒井舞生、三平果林、溝口裕依子、荻原喜久美、納谷裕子、島田章則
    • 学会等名
      第5回日本獣医病理学専門家協会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 黄砂・PM2.5の慢性肺毒性:線維化における上皮間葉転換の関与2018

    • 著者名/発表者名
      駒井舞生、三平果林、溝口裕依子、片倉加奈子、荻原喜久美、納谷裕子、島田章則
    • 学会等名
      第5回日本獣医病理学専門家協会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低亜鉛飼料給餌マウスにおける黄砂の肺毒性:毒性におよぼす低亜鉛の影響2017

    • 著者名/発表者名
      島田章則、荻原喜久美、納谷裕子、森田剛仁
    • 学会等名
      第160回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低亜鉛飼料給餌マウスにおける黄砂の肺毒性2016

    • 著者名/発表者名
      三宅昂太朗、釼持友里、荻原喜久美、納谷裕子、島田章則
    • 学会等名
      第11回日本臨床検査学教育学会学術大会
    • 発表場所
      神戸常盤大学
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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