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化学物質の有害性を予測する新規バイオマーカーの探索とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H04294
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64010:環境負荷およびリスク評価管理関連
研究機関神戸大学 (2021)
秋田県立大学 (2019-2020)

研究代表者

堀江 好文  神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 助教 (60785137)

研究分担者 山岸 隆博  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主任研究員 (30379333)
鑪迫 典久  愛媛大学, 農学研究科, 教授 (40370267)
竹花 佑介  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60432093)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードメダカ / gsdf / スクリーニング / 内分泌かく乱 / バイオマーカー / 生態毒性 / 内分泌かく乱化学物質
研究開始時の研究の概要

我が国の化学物質のリスク管理は、OECD TGなどに基づいて行われているが、新規化学物質の届出件数は年々増加しており、従来の方法だけでは管理しきれないのが現状である。そこで本研究では、性決定遺伝子カスケードの遺伝子を指標とすることで、化学物質の有害性や最小影響濃度、無影響濃度を正確に予測できる新たな生態毒性試験法を開発することを目的とする。

研究成果の概要

本研究では内分泌かく乱作用を示す化学物質を検出するための新規バイオマーカー遺伝子を調べた。その結果、女性ホルモン作用を示す化学物質をばく露した場合はXY個体のGsdf遺伝子の発現が抑制された。一方で、男性ホルモン作用を示す化学物質をばく露した場合はXX個体のGsdf遺伝子の発現が誘導された。性ホルモン作用を示さない内分泌かく乱化学物質や抗男性ホルモン作用を示す化学物質、一般化学物質をばく露した場合はXX個体、XY個体共にGsdf遺伝子の発現に変化は認められなかった。
以上のことから、Gsdf遺伝子は性ホルモン作用を示す内分泌かく乱化学物質の検出に有効な遺伝子マーカーであることが考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、生態毒性試験を実施する際の「動物福祉」に関する問題が懸念されている。ヨーロッパでは、魚類の「胚期」は生物ではなく、胚期を用いた試験はin vitro試験として定義されており、最近の生態毒性試験では動物福祉の観点から、魚類の「胚期」のみを用いた試験が推奨されている。本研究成果によって、「胚期」のGsdf遺伝子を指標とすることで、魚類の性分化に影響を与える内分泌かく乱作用を示す化学物質を予測・検出できることがわかった。さらに、短期間で化学物質の特性(内分泌かく乱作用の有無)をスクリーニングできるため、今後の多種多様な新規化学物質のリスク管理にも対応できる可能性がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件)

  • [雑誌論文] Effect of thyroid hormone‐disrupting chemicals on swim bladder inflation and thyroid hormone‐related gene expression in Japanese medaka and zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Nomura Miho、Okamoto Konori、Takahashi Chiho、Sato Tomomi、Miyagawa Shinichi、Okamura Hideo、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: - 号: 8 ページ: 1385-1395

    • DOI

      10.1002/jat.4302

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of salinity on physiological development and zinc toxicity in the marine medaka Oryzias melastigma2021

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Takahashi Chiho
    • 雑誌名

      Ecotoxicology

      巻: 30 号: 6 ページ: 1138-1149

    • DOI

      10.1007/s10646-021-02429-y

    • NAID

      120007124106

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of triphenyltin on morphologic abnormalities and the thyroid hormone system in early-stage zebrafish (Danio rerio)2021

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Chiba Takashi、Takahashi Chiho、Tatarazako Norihisa、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology

      巻: 242 ページ: 108948-108948

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2020.108948

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exposure to 4‐nonylphenol induces a shift in the gene expression of gsdf and testis‐ova formation and sex reversal in Japanese medaka ( Oryzias latipes )2020

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Kanazawa Nobuhiko、Takahashi Chiho、Tatarazako Norihisa、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 41 号: 3 ページ: 399-409

    • DOI

      10.1002/jat.4051

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zinc chloride influences embryonic development, growth, and Gh/Igf-1 gene expression during the early life stage in zebrafish (Danio rerio)2020

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Yonekura Kei、Suzuki Ayaka、Takahashi Chiho
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology

      巻: 230 ページ: 108684-108684

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2019.108684

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bisphenol A induces a shift in sex differentiation gene expression with testis‐ova or sex reversal in Japanese medaka ( Oryzias latipes )2020

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Kanazawa Nobuhiko、Takahashi Chiho、Tatarazako Norihisa、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: - 号: 6 ページ: 804-814

    • DOI

      10.1002/jat.3945

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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