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呼吸器上皮細胞の急性毒性に及ぼす外部環境汚染物質の影響を検討するために、肺胞II型上皮細胞の初代培養系を用いて、重金属暴(ニッケル、カドミウム、水銀、鉛、マンガン)による細胞毒性及びその機構について解析した。
水銀とカドミウムの細胞毒性は濃度依存的に増加し、その作用はカドミウムよりも水銀で大きかった。これら無機重金属化合物間の細胞毒性における差はなかった。ニッケル、鉛、マンガンの細胞毒性は認められなっかたが、ニッケル作用により著明なミトコンドリアの代謝活性阻害がみられた。肺毒性スクリーニングとして、このinvitroモデルの肺胞I型上皮細胞の初代培養系の利用は迅速、簡便、再現性良く解析出来ることから非常に有用であると考えられる。
またこの重金属の細胞毒性による細胞死の機構を解明する目的で、肺胞II型上皮細胞の核DNA損傷に及ぼす重金属の影響について検討すると、アポトーシスの検出方法で使用される核DNAの断片化がニッケルにより著明に誘発された。この核DNAの断片化作用はニッケルが最も強く、続いて水銀、カドミウムの順であった。鉛やマンガンではこの作用はみられなかった。また重金属暴露6時間ではこの核DNAの断片化が減少することから、DNAの損傷を受けた肺胞II型上皮細胞においては速やかに核DNAの修復機構が働くものと考えられる。
以上のことより、重金属の細胞毒性作用に対する肺胞II型上皮細胞の感受性及びその細胞毒性発現機構は、重金属の種類により異なることが示唆された。
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