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陽イオン界面活性剤使用による健康被害の実態解明に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H03043
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

平野 靖史郎  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, フェロー (20150162)

研究分担者 菅野 さな枝  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (50391090)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード陽イオン / 粒子状物質 / 表面活性 / 肺 / マクロファージ / 毒性発現機構 / 細胞 / 生体影響 / 細胞毒性 / 炎症
研究成果の概要

塩化ベンザルコニウムや塩化セチルピリジニウムなどの陽イオン界面活性剤をミストとして吸入した場合、肺の炎症と呼吸不全に至ることが知られている。本研究では、まず物理化学的手法を用いて、陽イオン界面活性剤が肺サーファクタントの表面張力を変化させることを明らかにした。また、陽イオン界面活性剤がアポトーシスを誘導すること、細胞障害性が陽イオン界面活性剤のアルキル鎖長に依存すること、インフラマゾームを活性化すること、ストレス顆粒を誘導することなどを明らかにした。エアロゾルとして吸入した場合は、貪食レセプター介して細胞内に取込まれる可能性も示し、陽イオン界面活性剤よる肺の炎症機序を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗菌作用があるため消毒用の日用品として広く使われている塩化ベンザルコニウムや塩化セチルピリジニウムなどの陽イオン界面活性剤は、ミストとして吸入した場合、肺の炎症と呼吸不全を起こすことが知られている。本研究では、これらの陽イオン界面活性剤が肺胞を被覆しているサーファクタントに及ぼす影響を、物理化学的手法を用いることによりはじめて定量的に示した。また、陽イオン界面活性剤の細胞毒性をはじめ、炎症作用にアポトーシスやインフラマゾームが関与していることを明らかにした。これらの生体作用機序に関する研究成果は、陽イオン界面活性剤の安全使用に関する重要な指針を与えるものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Scavenger receptor MARCO contributes to cellular internalization of exosomes by dynamin-dependent endocytosis and micropinocytosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Sanae Kanno, Seishiro Hirano, Tsubasa Sakamoto, Akiko Furuyama, Hiroshi Takase, Hideaki Kato, Mamiko Fukuta, Yasuhiro Aoki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21795-21795

    • DOI

      10.1038/s41598-020-78464-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Benzalkonium chloride and cetylpyridinium chloride induce apoptosis in human lung epithelial cells and alter surface activity of pulmonary surfactant monolayers2020

    • 著者名/発表者名
      Kanno Sanae、Hirano Seishiro、Kato Hideaki、Fukuta Mamiko、Mukai Toshiji、Aoki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Chemico-Biological Interactions

      巻: 317 ページ: 108962-108962

    • DOI

      10.1016/j.cbi.2020.108962

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relevance of autophagy markers to cytotoxicity of zinc compounds in macrophages2020

    • 著者名/発表者名
      Hirano Seishiro、Kanno Sanae
    • 雑誌名

      Toxicology in Vitro

      巻: 65 ページ: 104816-104816

    • DOI

      10.1016/j.tiv.2020.104816

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization and influence of hydroxyapatite nanopowders on living cells2018

    • 著者名/発表者名
      Oberbek Przemyslaw、Bolek Tomasz、Chlanda Adrian、Hirano Seishiro、Kusnieruk Sylwia、Rogowska-Tylman Julia、Nechyporenko Ganna、Zinchenko Viktor、Swieszkowski Wojciech、Puzyn Tomasz
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Nanotechnology

      巻: 9 ページ: 3079-3094

    • DOI

      10.3762/bjnano.9.286

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 陽イオン性殺菌剤曝露によるヒト肺胞上皮細胞への細胞膜毒性2021

    • 著者名/発表者名
      菅野さな枝、平野靖史郎、大瀧純、加藤秀章、福田真未子、中村昌美、青木康博
    • 学会等名
      第40年会日本法中毒学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of developmental exposure to secondary organic aerosols on immune cells and apoptosis in rat brain.2021

    • 著者名/発表者名
      Tin-Tin-Win-Shwe, Chaw Kyi Tha Thu, Fujitani Y.,Shinji Tsukahara, and Seishiro Hirano
    • 学会等名
      日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Cytotoxicity of cationic disinfectants through apoptosis in human alveolar epithelial cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Sanae Kanno, Seishiro Hirano, Jun Otaki, Hideaki Kato, Mamiko Fukuta, Yoshimi Nakamura, Tetsuya Horita, Yasuhiro Aok
    • 学会等名
      The 57th Annual Meeting of the International Association of Forensic Toxicologist (TIAFT)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト肺胞上皮細胞を用いた陽イオン性殺菌剤曝露による細胞毒性とアポトーシス誘導2019

    • 著者名/発表者名
      菅野 さな枝、平野靖史郎、大瀧 純、加藤 秀章、福田 真未子、堀田 哲也、中村 昌美、青木 康博
    • 学会等名
      第38年会 日本法中毒学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Autophagy as a Biomarker of Cytotoxicity. In: Patel V.B., Preedy V.R., Rajendram R. (eds) Biomarkers in Toxicology. Biomarkers in Disease: Methods, Discoveries and Applications.2022

    • 著者名/発表者名
      Seishiro Hirano
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer Cham.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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