大気中微粒子の呼吸器内沈着と生体影響

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03202140
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 古谷 圭一 東京理科大学, 理学部, 教授 (80087345)
• 研究分担者: 田中 勇武 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (00038035) ; 竹本 和夫 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (50049764) ; 坂本 和彦 埼玉大学, 工学部, 教授 (20111411) ; 江見 準 金沢大学, 工学部, 教授 (90025966) ; 瀧島 任 東北大学, 医学部, 名誉教授 (20004765)
• キーワード: 大気中微粒子 / 呼吸器内沈着 / モデル肺液溶解度 / 沈着モデル計算 / 伸縮場沈着 / 人肺元素濃度 / 発癌関連炭化水素 / 有害金属化合物

研究概要

本研究の主眼は、1.吸入粒子の呼吸器内沈着挙動の理論的実験的研究、2.呼吸器内に取り込まれた吸入粒子の種類、部位、沈着量、溶解量の評価、3.吸入粒子のフェイトアナリシスと生体影響評価である。第1のテーマに関して、人体呼吸器を16部に区別、これへの吸入エアロゾル粒子吸着とクリアランスを計算できる簡易式を開発し、その有効性を確認した、(高橋幹)、肺胞領域での吸入空気と肺内残存粒子の混合沈着機構をシミュレートできる不均一伸縮場ガラスシェル肺胞モデルを作成し、その影響が0.1μm付近の粒子に大きいことを明かにした。(江見)、第2のテーマに関して、化学形態の異なるNi化合物粒子吸入膜露実験を行ない、クリアランス期をおいて各臓器でのNi滞留量を比較した。(田中)、吸入エアロゾルスペーサーの効果をエアロゾル粒子数、粒径分布を測定し、4μm以下の小粒子を吸入させるためには大スペーサーが効果的であると結論した。(瀧島)病理解剖例を用い、人肺組織、肺門リンパ腺中の金属元素分析を行い、呼吸器病変、生活歴との相関を調査した。(竹本)気道鋳型モデル、微細気管内挿管法、吸入実験、培養肺マクロファージ試験管内実験など新手法を用い、NiO,石炭フライアッシュ,放射性BaSO_4,放射性Fe(OH)_3等微粒子の沈着量,毒性,溶解性,除去作用を明かにした。(高橋テ)、第3のテーマに関して、硫化ニッケル石炭フライアッシュの各種培養液への溶解挙動を明らかにした。(古谷)、フラッシュ脱離・質量分析法を開発し、ラット肺中数ngのPHAの定量に成功した。(飯田)レーザー励起蛍光・ミセル動電クロマト法を開発し、fgのPHA定量を可能とした。(今坂)モデル肺液へのPHA溶解度を測定する装置を開発し、生体影響評価に役立つ結果を得た。(坂本)本研究は、10名の相互の協力により、共通試料の提供、専門知識、設備の利用により、きわめて新しい成果を得ることが出来た。

研究成果

• [文献書誌] M.Yamada,S.Takahashi,H.Sato,T.Kondo,T.Kikuchi,K.Furuya,I.Tanaka: "Solubility of Nickel Oxide Particles in Various Solutions and Rat Alveolar Macrophages" Biological Trace Element Research. 36. 83-98 (1993)
• [文献書誌] S.Takahashi,M.Yamada,T.Kondo,H.Sato,K.Furuya: "Cytotoxicity of Nickel Oxide Particles in Rat Alveolar Macrophages Cultured in vitro" Journal of Toxicological Science. 17. 243-251 (1992)
• [文献書誌] Y.Kubota,H.Sato,S.Takahashi: "The Effect of γ-Irradiation on the Adherent Capacity and Iron Metabolism of Alveolar Macrophages in Mice and Rats" Environmental Health Perspectives. 97. 163-165 (1992)
• [文献書誌] T.Ohrui,M.Yanai,K.Sekizawa,M.Morikawa,H.Sasaki,T.Takishima: "Effective Site of Bronchodilation by Beta-Adrenergic and Anticholinergic Agents in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease" American Review of Respiratory Disease. 146. 88-91 (1992)
• [文献書誌] S.Takahashi,Y.Kubota,H.Hatsuno: "Effect of Size on the Movement of Latex Particlesd in the Respiratory Tract Following Local Administration" Inhalation Toxicology. 4. 113-123 (1992)
• [文献書誌] M.Yanai,K.Sekizawa,T.Ohrui,H.Sasaki,T.Takishima: "Site of Airway Obstruction in Pulmonary Disease;Direct Measurement of Intrabronchial Pressure" Journal of Applied Physiology. 72. 1016-1023 (1992)
• [文献書誌] 文部省科学研究者重点領域研究「人間-環境系」 人体影響研究小領域N25-B01班: "大気中微粒子の呼吸器内沈着と生体影響研究報告 「人間-環境系」研究報告集G067-N25B-01" 文部省科学研究者重点領域研究「人間-環境系」 人体影響研究小領域N25-B01班, 130 (1992)