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精密な脂質分析を用いるヒト肺と皮膚細胞に対する環境濃度オゾンの影響に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K21122
補助金の研究課題番号 18H05968 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

喬 琳  北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (30821524)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードlow-level ozone / ozonation / lipid oxidation / A549 cell / lung surfactant / lung damage / orbitrap LC-MS/MS / low-concentration ozone / lipidomic methodology / 環境濃度オゾン / 脂質分析 / 肺細胞 / 皮膚細胞 / 脂質酸化 / ozone / lung / lipidomic / LC/MS
研究開始時の研究の概要

極めて高い酸化反応性を持つオゾンは、人間にとって普遍的な環境毒性物質である。 呼吸気道および皮膚組織は、この酸化性汚染物質に最も直接的に曝される二つの主要な器官である。 オゾンは、細胞内酸化ストレスを開始し、脂質過酸化の生成を介して肺および皮膚に炎症を誘発すると仮定されている。本提案では高解像度のオービトラップ型高速液体クロマトグラフィー質量分析法(HPLC-Orbitrap MS)を利用して、日常大気中で観測された平均濃度と同様の低レベルのオゾンに曝露した脂質の軽微な酸化変性を検出するために、新規の脂質分析方法論を確立し、分子レベルで呼吸気道と皮膚組織の脂質酸化過程を解明する。

研究成果の概要

極めて高い酸化反応性を持つオゾンは、人間にとって普遍的な環境毒性物質である。ヒト呼吸気道および皮膚組織は、この酸化性汚染物質に最も直接的に曝される二つの主要な器官である。オゾンは脂質過酸化の生成を介して肺に炎症を誘発すると仮定されている。本研究は、高分解能のオービトラップ型高速液体クロマトグラフィー質量分析装置を用いて、新規の精密な脂質解析方法の確立に成功した。これを利用して、日常大気中で観測された平均濃度と同様の低レベルのオゾンに曝露した脂質の軽微な酸化変性を検出できて、分子レベルでヒト肺サーファクタント脂質と肺細胞の酸化過程についてを検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で確立した高分解能かつ高感度な酸化脂質の測定分析方法は、ヒトの肺細胞に対する環境濃度オゾンの影響を研究する有効な方法である。それを用いて、日常大気中で観測された平均濃度と同様の低レベルのオゾンによるモデル肺サーファクタントとヒト肺細胞の安定性と機能性への影響を検討できるようになった。これらの基礎知見を活かし、極低濃度のオゾンによる健康被害及びその防止策に重要な指針を提示できると考えている。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Absorption, Fluorescence, and Two-Photon Excitation Ability of 5-Phenylisolidolo[2,1-a]quinolines2020

    • 著者名/発表者名
      Avena Ramon Francisco、Qiao Lin、Fujii Yuki、Otomo Kohei、Ishii Hirokazu、Suzuki Takeyuki、Tsujino Hirofumi、Uno Tadayuki、Tsutsumi Yasuo、Kawashima Yusuke、Takagi Tatsuya、Murai Kenichi、Nemoto Tomomi、Arisawa Mitsuhiro
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5 号: 5 ページ: 2473-2479

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b04070

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Oxidation of Lipid Monolayers of Lung Surfactant in Low-level Ozone2019

    • 著者名/発表者名
      Lin Qiao, Chiba Hitoshi, Shen Ye, Shu-Ping Hui
    • 学会等名
      第61回 日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析を用いる肺サーファクタントリン脂質膜に対する環境濃度オゾンの影響に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      喬 琳, 陳 震, 高田 俊智, 千葉 仁志 ,  叶 深, 惠 淑萍
    • 学会等名
      第44回日本医用マススペクトル学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オゾンによる肺サーファクタントリン脂質膜の構造と安定性への影響2019

    • 著者名/発表者名
      喬 琳, 陳 震, 高田 俊智,  千葉 仁志,  叶 深,  惠 淑萍
    • 学会等名
      第29回日本臨床化学会北海道支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 空気/水界面における不飽和リン脂質膜の酸化に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      喬 琳, 陳 震, 高田 俊智, Wu Yue,  千葉 仁志,  叶 深, 惠 淑萍
    • 学会等名
      第4回北海道大学・部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低濃度オゾンによる不飽和リン脂質膜の酸化に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      喬 琳, 陳 震, 高田 俊智, Wu Yue, 千葉 仁志,  叶 深, 惠 淑萍
    • 学会等名
      第43回日本医用マススペクトル学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 混合単分子膜の低濃度オゾンによる酸化に及ぼすコレステロール添加の影響2018

    • 著者名/発表者名
      渡部 勇樹, 喬 琳, 陳 震, 高田 俊智, Wu Yue, 叶 深, 千葉 仁志, 惠 淑萍
    • 学会等名
      第43回日本医用マススペクトル学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環境濃度オゾンによるHepG2細胞の酸化に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      朱 子健, 喬 琳, 陳 震, Wu Yue, 千葉 仁志, 惠 淑萍
    • 学会等名
      第43回日本医用マススペクトル学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Low-level Ozone on the Oxidation Reaction of Mixed Lipid Monolayer2018

    • 著者名/発表者名
      Lin Qiao, Yuki Watanabe, Zhen Chen, Chunji Takada, Yue Wu, Shen Ye, Hitoshi Chiba, Shu-Ping Hui
    • 学会等名
      第52回日本臨床検査医学会北海道支部総会・第28回日本臨床化学北海道支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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