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無機ヒ素暴露によるNrf2活性化の低下が引き起こす認知機能障害の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03185
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
研究機関聖マリアンナ医科大学

研究代表者

高田 礼子  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (30321897)

研究分担者 山内 博  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (90081661)
人見 敏明  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 准教授 (90405275)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードヒ素 / 認知機能障害 / 血液脳関門 / タイトジャンクション傷害 / Nrf2 / メチル化 / in vitro BBB model / メチル化ヒ素 / タイトジャンクション / HO-1 / 無機ヒ素 / 血液脳関門機能障害 / ヒ素のメチル化 / Nrf2活性化
研究開始時の研究の概要

慢性ヒ素中毒はアジアや中南米にて大規模に発生し、WHOは胎児期や乳児期での無機ヒ素(iAs)暴露からの認知発達障害に警鐘をならしている。一方、一般社会でも食事から大量のヒ素化合物を摂取しており、小児の認知発達障害や成人の認知機能障害などへの影響が危惧されている。
本研究の概要は、動物実験に替わる血液脳関門構造をモデル化したin vitro実験法での脳神経細胞障害の短期評価システムを活用し、iAs暴露から生じる可能性がある認知発達障害や認知機能障害について、酸化ストレス制御タンパクであるNF-E2-related factor 2(Nrf2)の役割を主体に解明する研究である。

研究成果の概要

我々は、無機ヒ素(iAs)暴露による認知機能障害は血液脳関門(BBB)のタイトジャンクション(TJ)傷害に起因すると推測している。rat in vitro BBB modelを用いて検証した結果、TJ傷害は濃度依存的なiAs暴露により発生し、Nrf2とHO-1の作用との関係も明らかになった。本研究は、iAs暴露による認知機能障害について実験的検証の可能性を示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

無機ヒ素暴露からの認知機能障害に関する解明研究は公衆衛生学において重要な課題である。動物での実験的検証には時間や費用、技術的な問題があった。本研究では、人間や動物の血液脳関門(BBB)を模範したrat in vitro BBB modelの有効性を証明し、当該研究の促進や発展に貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

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 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of arsenic metabolism and tight junction injury after exposure to arsenite and monomethylarsonous acid using a rat in vitro blood-Brain barrier model.2023

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi H, Hitomi T, Takata A.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 11 ページ: e0295154-e0295154

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0295154

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Rat in vitro BBBモデルで評価した3価ヒ素暴露によるタイトジャンクション傷害2024

    • 著者名/発表者名
      人見敏明、高田礼子、山内博
    • 学会等名
      第94回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Arsenic in Environment - Sources, Implications and Remedies. Arsenic exposure and health effects: Differences by chemical structure, chemical form and arsenic methylation capacity.2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamauchi, Takahiko Yoshida, Ayako Takata
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      IntechOpen
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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