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宇宙の閉鎖空間を想定した物理的ストレスの複合的影響の解析と防御法の開発

公募研究

研究領域宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解
研究課題/領域番号 18H04975
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関名古屋大学

研究代表者

大神 信孝  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80424919)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード低周波騒音 / 前庭 / 内耳 / リスク評価 / 環境衛生 / 特殊環境 / 宇宙科学
研究実績の概要

【背景】低周波騒音(LFN)は、100 ヘルツ(Hz)以下の周波数を持つ音と定義され、屋内などの閉鎖空間で空調・電子機器・重機などから発生する物理的環境因子である。LFNのリスク評価に基づいたLFNの標的組織の情報が極めて限られており、予防法は確立されていない。
【目的】国際宇宙ステーション(ISS)内を想定した物理的ストレスとして微小重力環境とLFNの複合的影響を細胞レベルで調べる第一歩として、本研究では、LFNによる前庭機能への効果をマウスとヒトで明らかにする事を目的に研究を実施した。
【方法】野生型マウスを対象に、LFNの過剰曝露を実施した。ロータロッドや平均台試験などの行動解析と前庭誘発筋電位(cVEMP)により平衡感覚を評価した。聴性脳幹反応(ABR)や歪成分耳音響放射(DPOAE)により聴力への影響も評価した。また、内耳の前庭を採取し、免疫組織染色を実施した。
【結果】閉鎖空間でのLFNの過剰曝露実験により、マウスの聴力への影響は無かったが、前庭の耳石膜がダメージを受け、前庭の機能障害が誘発される事が分かった。修復分子のHSP70の発現を増強した遺伝子改変マウス(HSP70-Tg)をLFN曝露実験に用いた所、耳石膜ダメージと平衡感覚障害を予防できた。更に、前庭の器官培養系に対してLFNのex vivo過剰曝露を実施した所、LFNにより耳石膜が部分的に剥離する事が分かった。
【今後の展開】Ex vivo曝露実験でLFNのリスクを評価出来るようになったので、この評価系を用いて予防法の開発を進めたい。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of Ioannina(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Dhaka(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Dhaka(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Ioannina(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] A new method with an explant culture of the utricle for assessing the influence of exposure to low frequency noise on the vestibule2020

    • 著者名/発表者名
      Ohgami N, He T, Negishi-Oshino R, Gu Y, Li X, Kato M
    • 雑誌名

      J Toxicol Environ Health, Part A

      巻: 83(5) 号: 5 ページ: 215-218

    • DOI

      10.1080/15287394.2020.1746945

    • NAID

      120006869634

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat shock protein 70 is a key molecule to rescue imbalance caused by low-frequency noise.2019

    • 著者名/発表者名
      Negishi-Oshino R, Ohgami N, He T, Li X, Kato M, Kobayashi M, Gu Y, Komuro K, Angelidis CE, Kato M.
    • 雑誌名

      Arch Toxicol

      巻: 93(11) 号: 11 ページ: 3219-3228

    • DOI

      10.1007/s00204-019-02587-3

    • NAID

      120006808769

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Histological analysis of the skin of Abca1-deleted mice: A potential model for dry skin2019

    • 著者名/発表者名
      Deng Yuqi、Ohgami Nobutaka、Iida Machiko、Tazaki Akira、Intoh Atsushi、Kondo-Ida Lisa、Lu Rui、Tsuzuki Toyonori、Yokoyama Shinji、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Eur J Dermatol

      巻: 29 号: 5 ページ: 549-551

    • DOI

      10.1684/ejd.2019.3621

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hearing loss in humans drinking tube well water with high levels of iron in arsenic?polluted area2019

    • 著者名/発表者名
      He Tingchao、Ohgami Nobutaka、Li Xiang、Yajima Ichiro、Negishi-Oshino Reina、Kato Yoko、Ohgami Kyoko、Xu Huadong、Ahsan Nazmul、Akhand Anwarul Azim、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 9028-9028

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45524-1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] cVEMP correlated with imbalance in a mouse model of vestibular disorder2019

    • 著者名/発表者名
      Negishi-Oshino Reina、Ohgami Nobutaka、He Tingchao、Ohgami Kyoko、Li Xiang、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Environmental Health and Preventive Medicine

      巻: 24 号: 1 ページ: 39-39

    • DOI

      10.1186/s12199-019-0794-8

    • NAID

      210000156300

    • 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
  • [雑誌論文] Improvement of balance in young adults by a sound component at 100?Hz in music2018

    • 著者名/発表者名
      Xu Huadong、Ohgami Nobutaka、He Tingchao、Hashimoto Kazunori、Tazaki Akira、Ohgami Kyoko、Takeda Kozue、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16894-16894

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35244-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arsenic level in toenails is associated with hearing loss in humans.2018

    • 著者名/発表者名
      Li X, Ohgami N, Yajima I, Xu H, Iiida M, Ohino R, Ninomiya H, Shen D, Ahsan N, Akhand AA, Kato M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 13 号: 7 ページ: e0198743-e0198743

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0198743

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Manganese in toenails is associated with hearing loss at high frequencies in humans.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohgami N, Li X, Yajima I, Oshino R, Ohgami K, Kato Y, Ahsan N, Akhand AA, Kato M
    • 雑誌名

      Biomarkers

      巻: 23 号: 6 ページ: 533-539

    • DOI

      10.1080/1354750x.2018.1458153

    • NAID

      120006536930

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Increased expression level of Hsp70 in the inner ears of mice by exposure to low frequency noise.2018

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya H, Ohgami N, Oshino R, Kato M, Ohgami K, Li X, Shen D, Iida M, Yajima I, Angelidis CE, Adachi H, Katsuno M, Sobue G, Kato M.
    • 雑誌名

      Hear Res

      巻: - ページ: 49-54

    • DOI

      10.1016/j.heares.2018.02.006

    • NAID

      120006517664

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 低周波騒音曝露による前庭機能への影響2020

    • 著者名/発表者名
      大神信孝、He Tingchao、Yuqi Deng、橋本和宜、田崎啓、加藤昌志
    • 学会等名
      第90回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂質代謝異常が関連する乾皮症の実験研究2020

    • 著者名/発表者名
      Yuqi Deng、大神信孝、田崎啓、He Tingchao、橋本和宣、加藤昌志
    • 学会等名
      第90回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非侵襲的生体サンプルに含まれる鉄レベルと聴力の関連2020

    • 著者名/発表者名
      He Tingchao、大神信孝、Yuqi Deng、橋本和宣、田崎啓、加藤昌志
    • 学会等名
      第90回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 環境因子が影響する難聴の予知・予防法の解析2019

    • 著者名/発表者名
      大神信孝
    • 学会等名
      第29回日本医療薬学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体サンプル中の鉄レベルと難聴の相関解析2019

    • 著者名/発表者名
      He Tingchao
    • 学会等名
      第92回日本産業衛生学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 前庭障害モデルマウスを用いた前庭機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      押野玲奈、大神信孝、李香、He Tingchao、加藤昌志
    • 学会等名
      第89回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生体サンプル中のヒ素レベルと聴力異常の関連2019

    • 著者名/発表者名
      大神信孝、李香、Xu Huadong、He Tingchao、加藤昌志
    • 学会等名
      第89回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生体サンプル中の鉄レベルと聴力異常の相関解析2019

    • 著者名/発表者名
      He Tingchao、大神信孝、李香、Xu Huadong、加藤昌志
    • 学会等名
      第89回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 可聴域の騒音ストレスによるラセン神経節への影響2019

    • 著者名/発表者名
      大神信孝、He Tingchao、Xu Huadong、押野玲奈、李香、加藤昌志
    • 学会等名
      第89回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 音楽に含まれる音成分と平衡感覚の関連2019

    • 著者名/発表者名
      Xu Huadong、大神信孝、He Tingchao、李香、武田湖州恵、加藤昌志
    • 学会等名
      第89回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低周波騒音曝露の健康リスクを評価する実験研究2018

    • 著者名/発表者名
      李香、大神信孝、押野玲奈、二宮裕将、加藤昌志
    • 学会等名
      第91回日本産業衛生学会術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マンガンの飲水曝露による聴覚系への影響2018

    • 著者名/発表者名
      大神信孝、李香、押野玲奈、加藤昌志
    • 学会等名
      第29回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒトのツメに蓄積するマンガンレベルと聴力の関連2018

    • 著者名/発表者名
      He Tingchao、大神信孝、李香、加藤昌志
    • 学会等名
      第29回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実験研究と疫学研究によるヒ素曝露の難聴リスクの解析2018

    • 著者名/発表者名
      李香、大神信孝、押野玲奈、加藤昌志
    • 学会等名
      第29回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 閉鎖空間の低周波騒音曝露による内耳のストレス関連分子の発現2018

    • 著者名/発表者名
      李香、大神信孝、押野玲奈、二宮裕将、加藤昌志
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] https://www.med.nagoya-u.ac.jp/hygiene/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] https://www.med.nagoya-u.ac.jp/hygiene/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 前庭刺激装置、めまい治療装置、健康促進装置2019

    • 発明者名
      加藤昌志、大神信孝、曽根三千彦、杉本賢文
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 音発生装置2018

    • 発明者名
      加藤昌志、大神信孝、曽根三千彦、杉本賢文
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 音発生装置2018

    • 発明者名
      加藤昌志、大神信孝
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-239849
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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