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内分泌かく乱物質である臭素系難燃剤の脳神経系に対する影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K12411
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64010:環境負荷およびリスク評価管理関連
研究機関弘前大学

研究代表者

中島 晶  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (20419237)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード難燃剤 / 脳神経系 / 内分泌かく乱物質 / 臭素系難燃剤
研究開始時の研究の概要

臭素系難燃剤は難燃性を高めるため広範囲のプラスチック製品・部品に添加される化学物質であるが、内分泌かく乱作用と共にその暴露による脳神経系への影響が懸念されている。本研究では、TBBPAが脳神経系に対する毒性を有するかどうかを明らかにするため、①神経精神疾患に関連する行動異常の解析、②マウス脳における神経伝達への影響、③神経細胞に対する毒性影響、について解析する。

研究実績の概要

難燃剤の代表的なものとして臭素系難燃剤があげられるが、いくつかの臭素系難燃剤では内分泌かく乱作用を始めとして、脳神経系への影響を含む様々な毒性が報告されており、近年まで使用されていた代表的な臭素系難燃剤であるヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)は2015年に、デカブロモジフェニルエーテル(decaBDE)は2017年に残留性有機汚染物資に関するストックホルム条約の附属書A(廃絶)に追加され、原則製造および使用が禁止された。その結果、最近の国際的な動向として、使用が禁止されたHBCDやdecaBDE の代替物質として、有機リン系難燃剤の使用が急増していることが報告されている。そこで、9種類の有機リン系難燃剤について、神経モデル細胞であるPC12細胞に有機リン系難燃剤を処置し、CCK-8アッセイによる細胞生存率を指標とした細胞毒性に関するスクリーニングを実施した。その結果、Isopropylated phenol phosphate (IPP) が臭素系難燃剤であるテトラブロモビスフェノールA (TBBPA)やHBCDと同程度の神経細胞毒性を有することを見出した。さらに、IPPをPC12細胞に処置すると神経細胞死につながる小胞体ストレスや酸化ストレス、プログラム細胞死の1つであるネクロトーシスの実行因子のmRNA発現を顕著に増加させることを見出した。以上の結果より、有機リン系難燃剤であるIPPはPC12細胞において小胞体ストレス応答や酸化ストレス応答を誘導し、神経毒性を引き起こすことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

難燃剤であるTBBPA及びHBCDにより引き起こされる神経毒性に、小胞体ストレス及びネクロトーシスシグナルの活性化が関与することをはじめて明らかにした。さらに、近年使用量が急増している有機リン系難燃剤であるIPPが、PC12細胞において小胞体ストレス、酸化ストレス及びネクロトーシスシグナルの活性化を誘導し、神経毒性を引き起こすことを明らかにした。

今後の研究の推進方策

今後はマウスを用いたin vivoの実験系において、臭素系難燃剤および有機リン系難燃剤が脳神経系に及ぼす影響を解析する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Tetrabromobisphenol A and hexabromocyclododecane, brominated flame retardants, trigger endoplasmic reticulum stress and activate necroptosis signaling in PC12 cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Abe N, Sasaki M, Nakajima A.
    • 雑誌名

      Environ Toxicol Pharmacol.

      巻: 98 ページ: 104056-104056

    • DOI

      10.1016/j.etap.2022.104056

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RNA-seq解析を用いた臭素系難燃剤であるテトラブロモビスフェノールA とヘキサブロモシクロドデカンによる神経毒性発現メカニズムの検討2023

    • 著者名/発表者名
      中島晶、佐々木麻音、阿部ななみ
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 臭素系難燃剤であるテトラブロモビスフェノールAとヘキサブロモシクロドデカンはPC12細胞においてネクロトーシスシグナルを活性化する2022

    • 著者名/発表者名
      中島晶、阿部ななみ
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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