| 研究課題/領域番号 |
15H05334
|
|---|
| 研究機関 | 帯広畜産大学 |
|---|
研究代表者 |
久保田 彰 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60432811)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | トキシコロジー / ゼブラフィッシュ / 発生毒性 / 内分泌撹乱 / 細胞内受容体 / シトクロムP450 / CYP / 化学物質 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では、解析力の高いゼブラフィッシュをモデルとして化学物質の毒性機序解析とリスク評価を試みることを目的とする。平成27年度は以下の成果を得た。
1. ゼブラフィッシュ胚で細胞内受容体を活性化し標的遺伝子の発現量を変動させる化学物質を探索した。このためエストロゲン受容体（ERs）に着目し、陽性対照として17β-エストラジオール（E2）、試験物質としてビスフェノール類（BPs; BPA, BPF, BPAF; 各0.3μM～30μM）を受精後72時間（72 hpf）の胚に曝露し、96 hpfで採材した。アロマターゼ（シトクロムP450 19A1b; CYP19A1b）遺伝子のmRNA発現量をリアルタイムPCR法で測定したところ、試験したBPsは濃度依存的にCYP19A1bの発現量を増加させた。次いでE2およびBPAFを対象としてCYP19A1bの発現誘導機序を検討した。E2によるCYP19A1bの誘導はER拮抗薬処置でほぼ完全に抑制された。一方、BPAFの場合、ER拮抗薬処置によるCYP19A1b誘導の抑制は認められたものの、その抑制割合は約30%であった。こうした結果は、BPAFによるCYP19A1bの発現誘導にERsだけでなく他の機序も存在することを示唆している。
2. Ah受容体（AHR）の最も強力な内因性リガンドの一つと考えられている6-formylindolo[3,2-b]carbazole（FICZ）をゼブラフィッシュ胚に曝露したところ、それ自体では毒性を示さなかったものの、CYP1Aノックダウン胚ではFICZによる循環障害が顕著に認められた。他方、CYP1AとAHR2の同時ノックダウン胚では、FICZによる循環障害は認められなかった。こうした結果は、AHR内在性リガンドの生理活性にCYP1A/AHR2のフィードバックループが重要であることを示唆している。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成27年度は当初計画どおり、「ゼブラフィッシュ胚で細胞内受容体を活性化する化学物質の探索」を試みた。これまでに、複数のビスフェノール類がゼブラフィッシュエストロゲン受容体を活性化し、CYP19A1b遺伝子のmRNA発現量を増加させることを明らかにした。また、実験結果より、ビスフェノール類によるCYP19A1bの発現誘導には、ERだけでなく他の機序が関与する可能性も指摘した。さらに、当初計画では平成28年度以降実施する予定であった、「細胞内受容体シグナル伝達系撹乱と発生毒性の関連性の検討」について、一部平成27年度に前倒しして実施し成果を得た。具体的には、CYP1Aノックダウン胚を用いたFICZの毒性試験により、CYP1A/AHR2フィードバックループの撹乱が、浮腫や血流障害などAHR2介在型発生毒性に関与することを示した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は、より多くのビスフェノール類を対象にするとともに、その他多様な化学物質を対象に、「ゼブラフィッシュ胚で細胞内受容体を活性化する化学物質の探索」を試みる。対象とする化学物質は、環境汚染物質として問題となっている有機ハロゲン化合物や有機リン系難燃剤、医薬品などである。標的遺伝子として、それぞれの細胞内受容体とCYP1-3分子種等を予定している。また細胞内受容体として、ER、AHRだけでなくアンドロゲン受容体やプレグナンX受容体、グルココルチコイド受容体なども対象とする。
続いて、細胞内受容体を介して遺伝子発現量を変動させた化学物質に焦点を当て、発生毒性を評価する。毒性フェノタイプとして、体躯の矮小や湾曲、血流や浮腫、血管走行の異常、浮袋の膨張不全などを観察する。このため、画像・ムービー解析等により各毒性エンドポイントを定量化する。さらに、化学物質曝露によって発生毒性を示した化学物質について、その毒性が細胞内受容体介在性かを検討する。以上の研究成果をまとめ、国内外の学会等で発表するとともに、国際誌に学術論文として投稿する。
|
