黄砂・PM2.5とアレルギー性結膜炎の理学・医学統合研究

• 研究課題/領域番号: 16K12611
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境影響評価
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 林 政彦 福岡大学, 理学部, 教授 (50228590)
• 研究分担者: 尾崎 弘明 福岡大学, 医学部, 准教授 (50309902) ; 高 良太 福岡大学, 医学部, 助教 (20782329)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: アレルギー性結膜炎 / 黄砂 / PM2.5 / 花粉 / 医学と理学 / 細胞モデル / 暴露実験 / 無人航空機観測 / 大気汚染物質 / 動物モデル

研究成果の概要

大気エアロゾルの観測を「福岡から診る大気環境研究所」の学内外の研究者とともに継続して実施した。長崎県福江島において無人航空機による上空の新粒子生成の発現領域の探索を行い大陸流出気塊の対地300mで粒子生成が起きていることを示した。
福岡のエアロゾルの酸化能の分析を行い黄砂飛来と酸化能の相関などを見出した。大気中から採取した黄砂およびモデル黄砂の涙液による元素溶脱特性を個別粒子レベルで検討し,ケイ酸塩からのカリウムの溶脱,粒子の膨潤が起こることを確認した。3次元角膜モデル細胞に実大気粒子やモデル黄砂などを暴露し細胞構造が破壊されること確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

涙液による黄砂成分の溶脱，黄砂の酸化能の高さなどを明らかにし，黄砂飛来時のアレルギー性結膜炎が他の原因とは異なる症状を示すことの原因が黄砂や同時に飛来する汚染物質の影響によるものである可能性を示した．この結果は大気科学研究による環境因子の解析という理学的研究と日粒子の角膜細胞モデルへの暴露実験という医学的研究の統合的な解析によって得られた。黄砂の飛来によるアレルギー性結膜炎の治療薬開発への一つの方向付けを与えるとともに，大気科学と医学の協力が，大気環境の影響による疾病の原因解明への道を切り開くことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Dithiothreitol-measured oxidative potential of size-segregated (2019)
  • 著者名/発表者名: C. H. Nishita M. Hirabayashi, K. Hara, A. Yamazaki and M. Hayashi
  • 雑誌名: GeoHelth 巻: in press 号: 6 ページ: 160-173
  • DOI: 10.1029/2019gh000189
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 6.Aerial observation of atmospheric nanoparticles in Fukue Island, Japan. (2019)
  • 著者名/発表者名: Lee, K., Chandra, I., Seto,T., Inomata, Y., Hayashi, M., Takami, A., Yoshino, A. Otani, Y.
  • 雑誌名: Asia Air Quality Research 巻: 19 号: 5 ページ: 981-994
  • DOI: 10.4209/aaqr.2018.03.0077
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Short-term variation in atmospheric constituents associated with local front passage observed by a 3-D coherent Doppler lidar and in-situ aerosol/gas measurements (2019)
  • 著者名/発表者名: Hisahiro Takashima, Keiichiro Hara, Chiharu Nishita-Hara, Yasushi Fujiyoshi, Koichi Shiraishi, Masahiko Hayashi, Ayako Yoshino, Akinori Takami, Akihiro Yamazaki
  • 雑誌名: Atmospheric Environment: X 巻: 3 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.aeaoa.2019.100043
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of Transboundary Secondary Organic Aerosol in the Urban Air of Western Japan: Direct Comparison of Two Site Observations (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Irei, A. Takami, K. Hara, and M. Hayashi
  • 雑誌名: Earth and Space Chemistry 巻: 2 号: 12 ページ: 1231-1239
  • DOI: 10.1021/acsearthspacechem.8b00106
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ambient fine and coarse particles in Japan affect nasal and bronchial epithelial cells differently and elicit varying immune response, Environmental Pollution (2018)
  • 著者名/発表者名: Onishi T., Honda A., Tanaka M., Chowdhury P.H., Okano H., Okuda T., Shishido D., Terui Y., Hasegawa S., Kameda T., Tohno S., Hayashi M., Nishita-Hara C., Hara K., Inoue K., Yasuda M., Hirano S., Takano H.
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 242 ページ: 1693-1701
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2018.07.103
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aerosol Optical Characteristics in Fukuoka and Beijing Measured by Integrating Nephelometer and Aethalometer: Comparison of Source and Downstream Regions (2018)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama A., B. Chen, A. Yamazaki, G. Shi, R. Kudo, C. Nishita-Hara, M. Hayashi, A. Habib and T. Matsunaga
  • 雑誌名: 気象集誌. 第2輯 巻: 96 号: 2 ページ: 215-240
  • DOI: 10.2151/jmsj.2018-026
  • NAID: 130006694323
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Correlation between acute conjunctivitis and Asian dust on ocular surfaces (2016)
  • 著者名/発表者名: Ko R, Hayashi M, Hayashi H, Hayashi K, Kato H, Kurata Y, Fuchino Y, Nakamichi T, Migita H, Yano H, Sakata T, Uchio E
  • 雑誌名: J Toxicol Environ Health A 巻: 79 号: 8 ページ: 367-375
  • DOI: 10.1080/15287394.2016.1162248
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 黄砂中の鉱物粒子の涙による変性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 三谷麻綺，林政彦
  • 学会等名: 第35回エアロゾル科学・技術討論会
• [学会発表] 目から鱗を落とそうー大気中と生体中の粒子微物理過程 (2018)
  • 著者名/発表者名: 三谷麻綺，高良太，林政彦
  • 学会等名: 第35回エアロゾル科学・技術討論会
• [学会発表] 大気汚染とアレルギー性結膜疾患 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高良太
  • 学会等名: 日本眼科学会 ランチョンセミナー
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2016-11-03
• [学会発表] 洗眼液より採取した黄砂の解析と臨床所見の関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 有本，髙，林 政彦，内尾 英一ら
  • 学会等名: 第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-08-31
• [備考] 福岡大学 福岡から診る大気環境研究所
  • URL: https://www.se.fukuoka-u.ac.jp/wordpress/fiteh/
• [備考] 福岡から診る大気環境研究所
  • URL: http://www.se.fukuoka-u.ac.jp/wordpress/fiteh/