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ヒ素による血液凝固線溶系の撹乱とその作用機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K12185
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
研究機関東京薬科大学

研究代表者

藤原 泰之  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40247482)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードヒ素 / 血液凝固線溶系 / 血管内皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / 血管周囲脂肪組織 / 動脈硬化
研究開始時の研究の概要

世界各地でヒ素の地下水汚染による健康被害が発生しています。ヒ素は循環器障害や動脈硬化病変の発症に関与することが報告されていますが、その毒性発現メカニズムについては不明な点が多く残されています。我々はこれまでに無機ヒ素化合物である亜ヒ酸が培養血管内皮細胞の線溶活性を低下させることを見出しています。本研究では、亜ヒ酸やその代謝物による血管内皮細胞の線溶活性低下のメカニズム解明を試みます。また血管内皮細胞以外の細胞(血管平滑筋細胞など)にも焦点を当てるとともに実験動物の血管組織を用いた個体レベルでの検討と合わせて、ヒ素の血管病変発症機構の解明研究に新たな知見を提供することを目指します。

研究成果の概要

本研究では、亜ヒ酸がヒト血管内皮細胞に対してNrf-2/ARE経路の活性化を介して組織型プラスミノーゲンアクチベーター(t-PA)の産生を選択的に抑制し、その結果として液相のt-PA線溶活性を低下させる機序を明らかにした。また、亜ヒ酸は血管平滑筋細胞やマクロファージ様細胞に対してt-PAの阻害因子であるPAI-1や組織因子(TF)の発現を増加させることを見出した。さらに、亜ヒ酸はマウスの血管組織に対してt-PAの発現低下を引き起こすとともに血清中のt-PA量を減少させることを確認した。すなわち、動物個体レベルにおいても亜ヒ酸は線溶因子の発現抑制を介して線溶活性を阻害することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界各地でヒ素の地下水汚染による健康被害が発生しているものの、その毒性発現に関わる分子メカニズムは十分に解明されていない。ヒ素は血液凝固・線溶系の破綻を介して動脈硬化症や循環器障害を引き起こすことも示唆されているが、その毒性発現メカニズムの詳細も不明であった。本研究で得られた成果は、ヒ素をはじめとする有害環境汚染物質の血管毒性発現メカニズムに関する解明研究に新たな知見を提供すると共に、ヒ素曝露患者の予防と治療に貢献できるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Arsenite induces tissue factor synthesis through Nrf2 activation in cultured human aortic smooth muscle cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano, T., Takahashi, T., Yamamoto, C., Kaji, T., Fujiwara, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 46 号: 4 ページ: 187-192

    • DOI

      10.2131/jts.46.187

    • NAID

      130008020944

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arsenite inhibits tissue-type plasminogen activator synthesis through NRF2 activation in cultured human vascular endothelial EA.hy926 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Nakano, Tsutomu Takahashi, Chika Yamamoto, Eiko Yoshida, Toshiyuki Kaji, and Yasuyuki Fujiwara
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 2 ページ: 739-739

    • DOI

      10.3390/ijms22020739

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 亜ヒ酸曝露マウスの血管組織におけるプロテオグリカン分子種の発現解析2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木なつ華,恒岡弥生,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス脂肪組織のアディポネクチン発現に対する亜ヒ酸曝露の影響2023

    • 著者名/発表者名
      菅谷颯斗,佐藤萌,恒岡弥生,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスの血液線溶系因子の発現に対する亜ヒ酸曝露の影響2023

    • 著者名/発表者名
      後藤採花,山田帆乃香,恒岡弥生,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸曝露によるマウス血管および血管周囲脂肪組織における炎症性サイトカインの発現誘導2023

    • 著者名/発表者名
      恒岡弥生,横山岬,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血液凝固・線溶系に対する亜ヒ酸の毒性発現機構2022

    • 著者名/発表者名
      藤原泰之
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 亜ヒ酸毒性発現に関与する血液凝固・線溶系の破綻2022

    • 著者名/発表者名
      高橋勉,中野毅,藤原泰之
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Induction of a reactive sulfur-producing enzyme cystathionine gamma-lyase in cultured vascular endothelial cells exposed to arsenite2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T., Miyakawa N., Fuji S., Tsuneoka Y., Shinoda Y., Fujie T., Yamamoto C., Kaji T., Fujiwara Y.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Metallomics (ISM-8)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cadmium induces metallothionein expression in mouse thoracic aorta and perivascular adipose tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Y., Tsuneoka Y., Takahashi T., Shinoda Y.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Metallomics (ISM-8)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜ヒ酸による血管内皮細胞および血管平滑筋細胞の凝固系亢進とその分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      中野毅,高橋勉,山本千夏,藤原泰之,鍜冶利幸
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸単回投与マウスの血管および血管周囲脂肪組織のメタロチオネイン発現誘導2022

    • 著者名/発表者名
      井関歩夢,山田帆乃香,恒岡弥生,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸による血管内皮細胞の活性硫黄分子産生酵素cystathionine γ-lyaseの発現誘導2022

    • 著者名/発表者名
      高橋勉,宮川直也,藤純礼,恒岡弥生,篠田陽,藤江智也,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス血管組織における線溶系因子の発現に対する亜ヒ酸曝露の影響2022

    • 著者名/発表者名
      恒岡弥生,山田帆乃香,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血管内皮細胞においてcystathionine gamma-lyaseが亜ヒ酸毒性に対して防御的な作用を有する2022

    • 著者名/発表者名
      高橋勉,宮川直也,恒岡弥生,篠田陽,藤江智也,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      フォーラム2022:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスの血液線溶系に対する亜ヒ酸の毒性発現2022

    • 著者名/発表者名
      藤原泰之,恒岡弥生,山田帆乃香,高橋勉,篠田陽
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸による血管構成細胞における血液凝固・線溶系の破綻2022

    • 著者名/発表者名
      中野毅,高橋勉,鍜冶利幸,藤原泰之,山本千夏
    • 学会等名
      第27回ヒ素シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸が血管内皮細胞の活性イオウ分子産生酵素の発現に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      宮川直也,藤純礼,高橋勉,恒岡弥生,篠田陽,藤江智也,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会.名古屋(オンライン開催).
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管平滑筋細胞及びマクロファージ様細胞における亜ヒ酸による組織因子の発現誘導機構2021

    • 著者名/発表者名
      中野毅,荒木祐美,高橋勉,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会,神戸(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Arsenite influences blood coagulation-fibrinolytic systems via Nrf2 pathway activation in cultured vascular component cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Nakano, Tsutomu Takahashi, Chika Yamamoto, Yasuyuki Fujiwara, Toshiyuki Kaji
    • 学会等名
      日韓次世代ポスターセッション. フォーラム2021:衛生薬学・環境トキシコロジー.船橋(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管構成細胞における血液凝固制御因子の発現に及ぼす亜ヒ酸の影響2021

    • 著者名/発表者名
      中野毅,高橋勉,山本千夏,藤原泰之,鍜冶利幸
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2021.横浜(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸曝露マウスの血管周囲脂肪組織における炎症性サイトカインの発現誘導2021

    • 著者名/発表者名
      恒岡弥生,横山岬,石山仁太,高橋勉,篠田陽,藤原泰之
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2021.横浜(Hybrid開催)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸はマクロファージ様細胞および血管平滑筋細胞による組織因子の発現を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      中野毅,荒木祐美,高橋勉,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸毒性発現に関わる細胞内糖代謝シグナル(ワークショップ:重金属のシグナルトキシコロジー)2020

    • 著者名/発表者名
      高橋勉,黄基旭,永沼章,藤原泰之
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血管内皮細胞及びマクロファージ様細胞の血液凝固線溶系に対する亜ヒ酸の作用2020

    • 著者名/発表者名
      中野毅,荒木祐美,高橋勉,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸による免疫系細胞の血液凝固促進因子と線溶抑制因子の発現誘導2020

    • 著者名/発表者名
      中野毅,荒木祐美, 高橋勉,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      フォーラム2020:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜ヒ酸が血管平滑筋細胞およびマクロファージ様細胞の 血液凝固・線溶系に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      中野毅,荒木祐美,高橋勉,山本千夏,鍜冶利幸,藤原泰之
    • 学会等名
      生命金属に関する合同年会(ConMetal 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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