大気中有害化学物質に対する遺伝的感受性要因の抽出法の確立

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14390058
• 研究機関: 独立行政法人国立環境研究所
• 研究代表者: 平野 靖史郎 独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究領域, 室長 (20150162)
• 研究分担者: 崔 星 独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究領域, 研究員 (20342735)
• キーワード: 細胞II型上皮細胞 / 内皮細胞 / cDNAアレー / ヘムオキシゲナーゼ / 抗酸化酵素 / 感受性 / 粒子状物質 / 砒素

研究概要

肺胞II型上皮細胞にカドミウムを曝露し、サブトラクション法を用いて発現上昇する遺伝子を調べた。発現上昇が非常に高いものとしてHeme oxygenase-1(HO-1),HSP 72,hepatic steroid hydroxylase/CYPIIA2とCd-inducible gene 1(cdig1,新たに見いだした遺伝子,accession number:AB086233とAB086234)、中程度の発現上昇がみられた遺伝子として、testosteron-repressed prosttate message 2、弱いながらも発現上昇したものとしてcollagen-binding Proteinとcdig2(新たに見いだした遺伝子,accession number:AB086193)を同定した。ディーゼル排気粒子や都市大気粒子の有機成分を曝露した血管内皮細胞においても、HO-1の強い発現上昇がみられたが、N-アセチル-L-システインの添加により細胞毒性の低下と、HO-1の発現量の低下が認められた。ヒ素化合物を曝露した血管内皮細胞においてはヒ素の取込み量とHO-1の発現量との間に良い相関関係がみられた。HO-1はヘムをビリルビンとCO、ならびに鉄に分解する作用を有するが、これらの分解物はともに抗酸化作用を持つことが知られており、酸化的ストレスは金属化合物や粒子状物質に曝露した細胞において共通にみられる影響と考えられる。今後、酸化ストレスに対する感受性要因を検索して行く予定である。

研究成果

• [文献書誌] S.Hirano, X.Cui, S.Li, S.Kanno, Y.Kobayashi, T.Hayakawa, A.Shraim.: "The Difference in Uptake and Toxicity of Trivalent and Pentavalent Inorganic Arsenics in Rat Heart Microvessel Endothelial Cells."Arch.Toxicol.. 77. 305-312 (2003)
• [文献書誌] S.Hirano, A.Furuyama, E.Koike, T.Kobayashi: "Oxidative-Stress Potency of Organic Extracts of Diesel Exhaust and Urban Fine Particles in Rat Heart Microvessel Endothelial Cells."Toxicolgy. 187. 161-170 (2003)
• [文献書誌] S.Hirano, H.Kitajima, T.Hayakawa, X.Cui, S.Kanno, Y.Kobayashi, M.Yamamoto: "PCR-based Subtraction Analyses for Upregulated Gene Transcription in Cadmium-exposed Rat Lung Type 2 Epithelial Cells."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 308. 133-138 (2003)
• [文献書誌] X.Cui, S.Li, A.Shraim, Y.Kobayashi, T.Hayakawa, S.Kanno, M.Yamamoto, S.Hirano: "Subchronic exposure to arsenic through drinking water alters expression of cancer-related genes in rat liver."Toxicol.Pathol.. 32. 64-72 (2003)
• [文献書誌] S.Hirano, 他: "Nanoparticles in Emissions and Atmospheric Environment-Now and Future-"J.Nanoparticle Res.. 3. 311-321 (2003)
• [文献書誌] S.Hirano, Y.Kobayashi, X.Cui, S.Kanno, T.Hayakawa, A.Shraim.: "The accumulation and toxicity of methylated arsenicals in endothelial cells : Important roles of thiol compounds."Toxicol.Appl.Pharmacol.. in press. (2004)