物理的・化学的特性に基づいた環境中ナノ粒子の健康影響評価に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580574
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 石原 陽子 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (50203021)
• 研究分担者: 中島 徹 (財)自動車研究所, 主幹 ; 荻原 啓実 東京工業大学, 大学院・バイオ研究基盤支援総合センター, 助教授 (90189465) ; 富田 幸子 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (40231451)
• キーワード: ナノ粒子 / リスク評価 / 健康影響 / 粒子状物質 / 超微小粒子 / 心肺疾患 / 体内動態

研究概要

1.気管内投与したナノ粒子の体内動態について検討したところ、投与3日目では肺胞腔沈着と肺胞マクロファージによる貧食が、7日目ではI型肺胞上皮細胞や基底膜での沈着や血管腔への移行が認められた。10日目では、I型肺胞上皮細胞、血管腔、肝臓クッパー細胞、嗅球で検出され、沈着部位が広範であることが示唆された。2.ナノ粒子としてディーゼル排ガス暴露実験を行ない、生体影響評価の際の指標を検討したところ、生理的指標として心拍数、不整脈数等が、分子生物学的指標としては炎症関連サイトカイン類、ANP, BNP等が選択された。しかしながら、これらの指標と心不全との関連性は、明確ではなかった。3.ディーゼル粒子とその表面を有機溶剤で処理した粒子の炎症性サイトカイン遺伝子発現を指標とした生体影響では、単位重量当たりの効果では無洗浄粒子に比較して洗浄粒子の影響が強かった。洗浄粒子は無洗浄粒子と比較して、単位重量当たりの粒子数が多いことからこの結果には粒子の物理的特性が関与していることが考えられた。4.ディーゼル粒子表面の有機成分の心肺機能と炎症作用について検討したが、心拍数、自律神経、血圧、体温には著しい影響は認めず、気管内投与直後に炎症細胞の軽度な浸潤を認めたが、その影響は速やかに回復した。5.ナノ粒子のリスク評価では、吸入部位としての肺局所のみならず神経や脳等を含む全身影響について、かつ粒子の化学的・物理的特性も充分に考慮して評価する必要があることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Ishihara Y, Kagawa J: "Chronic diesel exhaust exposures of rats demonstrate concentration and time-dependent effects on pulmonary inflammation"Inhal Toxicol. 15. 473-492 (2003)
• [文献書誌] Ishihara Y, Kagawa J: "Dose-response assessment and effect of particles in guinea pigs exposed chronically to diesel exhaust: analysis of various biological markers in pulmonary alveolar lavage fluid and circulating blood."Inhal Toxicol. 14. 1049-1067 (2002)
• [文献書誌] Ishihara Y, Kyono H, Kohyama N, et al.: "Effects of surface characteristics of potassium titanate whisker samples on acute lung injury induced by a single intratracheal administration in rats"Inhal Toxicol. 14. 503-519 (2002)
• [文献書誌] Ishihara Y, Kyono H, Serita F, et al.: "Inflammatory responses and mucus secretion in rats with acute bronchiolitis induced by nickel chloride"Inhal Toxicol. 14. 101-114 (2002)
• [文献書誌] Ishihara Ym Iijima H, Matsunaga K, et al.: "Expression and mutation of p53 gene in the lung of mice intratracheal injected with crystalline silica"Cancer Letters. 177. 125-128 (2002)
• [文献書誌] Ishihara Y, Matsubara I, Nakagawa K, et al.: "Comparison of susceptibility of immunological response in matured and aged mice with acute bronchiolities exposed to ozone"International Inhalation Symposium Series. 91-102 (2002)