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神経分化影響を引き起こす低濃度メチル水銀曝露の標的エピゲノム分子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K12341
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

栗田 尚佳  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (00746315)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードメチル水銀 / エピジェネティクス / 神経分化 / 神経突起 / DOHaD
研究開始時の研究の概要

近年、胎生期環境と成人期疾患発症との関連が懸念されている。特にメチル水銀は、現在、魚介類摂取を介した胎児への低濃度曝露影響が懸念されている。これまでに低濃度MeHg曝露による神経発達影響とエピゲノム攪乱を見出してきた。本研究は、低濃度MeHg曝露影響を見出したヒトin vitro神経分化系およびマウスin vivo実験系を用い、さらなるエピジェネティクスメカニズムを解明する。特に、
①神経突起伸長などの表現型とエピゲノム変化との因果関係
②エピゲノム変化によって調節される表現型変化を引き起こす標的遺伝子群の探索
③低濃度MeHgの直接的な標的分子の探索
の3点について重点的に検討する。

研究成果の概要

現在、妊婦の魚介類摂取による低濃度メチル水銀(MeHg)の胎児神経発達への影響が懸念されている。本研究では、in vitro神経分化系を用いて神経分化における低濃度MeHgの神経影響とそのエピジェネティクスメカニズムを検討した。MeHgの神経突起伸長抑制にDNMT1とHDAC3および6の上昇を介したエピゲノム変化が重要であることを見出した。さらに、MeHgの神経突起伸長抑制と神経活動低下に関連する標的遺伝子としてNR4A1を見出し、NR4A1遺伝子プロモーター領域のヒストンH3アセチル化の低下、DNAメチル化の上昇と、それに伴うCREBのNR4A1遺伝子プロモーターへの結合阻害を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、未だ世界レベルでは、議論の余地が残っている低濃度MeHg曝露による胎児への影響について、新たな科学的知見を与えるものである。また、本成果で見出されたエピジェネティクスに注目した分子メカニズムの知見は、今後の胎盤を通過する新たな化合物の神経分化への影響の毒性影響や分子メカニズムを予測する上で、役立つと考える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] DNA methyltransferase- and histone deacetylase-mediated epigenetic alterations induced by low-level methylmercury exposure disrupt neuronal development2021

    • 著者名/発表者名
      Go Suzuna、Kurita Hisaka、Hatano Manami、Matsumoto Kana、Nogawa Hina、Fujimura Masatake、Inden Masatoshi、Hozumi Isao
    • 雑誌名

      Archives of Toxicology

      巻: 95 号: 4 ページ: 1227-1239

    • DOI

      10.1007/s00204-021-02984-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メチル水銀曝露の神経分化に及ぼす影響とDNAメチル化の関与2021

    • 著者名/発表者名
      栗田尚佳、郷すずな, 藤村成剛, 位田雅俊, 保住 功
    • 学会等名
      フォーラム2021衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メチル水銀が神経分化・発達に及ぼす影響とエピジェネティクスメカニズムの解析2021

    • 著者名/発表者名
      栗田尚佳
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2021 研究奨励賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メチル水銀曝露の神経分化に及ぼす影響と関連遺伝子のエピゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      栗田尚佳、郷 すずな、増田 遥、保住 功、位田雅俊
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 胎生期化学物質曝露による次世代の毒性発現メカニズムの研究2020

    • 著者名/発表者名
      栗田尚佳
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会 日本毒性学会 奨励賞
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経発達期におけるメチル水銀によるエピジェネティクス変化の解析2020

    • 著者名/発表者名
      栗田尚佳
    • 学会等名
      平成31年度重金属等による健康影響に関する総合的研究 メチル水銀研究ミーティング
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境化学物質暴露の神経分化に及ぼす影響とDNAメチル化の関与2020

    • 著者名/発表者名
      野川 斐奈、郷 すずな、畑野 愛、松本 夏南、栗田 尚佳、位田 雅俊、保住 功
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 胎生期における低濃度環境化学物質曝露が神経分化に及ぼす影響およびエピゲノム解析2019

    • 著者名/発表者名
      郷すずな、畑野 愛、松本夏南、栗田尚佳、位田雅俊、保住 功
    • 学会等名
      第46日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of epigenetic effect of low-level methylmercury on neuronal differentiation by using an in vitro model.2019

    • 著者名/発表者名
      Go S., Matsumoto K., Hatano M., Kurita H., Inden M., Hozumi I.
    • 学会等名
      Hawaii 15th International Congress of Toxicology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of epigenetic modifications in fetal brain exposed to methylmercury during development.2019

    • 著者名/発表者名
      Kurita H., Hatano M., Go S., Matsumoto K., Inden M., Hozumi I.
    • 学会等名
      Hawaii 15th International Congress of Toxicology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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