ナノカーボンによるインフラマソームを介した血管における炎症誘導機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15236
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 市原 佐保子 自治医科大学, 医学部, 教授 (20378326)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ナノ粒子 / 炎症反応 / 心血管系

研究実績の概要

ナノテクノロジーは、新材料創出、医療応用、地域温暖化防止に関係する環境技術等に応用可能であり、社会への貢献が期待される一方、ナノ素材などの新規工業的素材の健康への影響に社会的関心が高まり、生体影響に関するリスク評価が求められている。本研究では、今後その応用が期待されているナノカーボン（カーボンナノチューブ）に注目し、動脈硬化や血管修復に対する影響を検討し、ナノカーボン投与による炎症誘導機構を解明することを目的とした。
本年度は、C57BL/6J（野生型）マウスと動脈硬化モデル動物であるApolipoprotein E (ApoE)遺伝子改変マウスに、長さの違う二層カーボンナノチューブを低濃度と高濃度で14日間、咽頭内投与し、大動脈弓を、オイルレッドO溶液で染色し、動脈硬化の程度を検討した。腹部大動脈からRNAおよびタンパク質を抽出し、インフラマソーム構成タンパクであるNLRP3遺伝子の発現とカスパーゼ1およびインターロイキンI-betaの活性を分析した。二層カーボンナノチューブの高濃度投与にて、インフラマゾーム関連タンパク質であるMCP-1とICAM-1の発現が、マウスの大動脈で増加していることを確認した。また、HUVEC（ヒト臍帯静脈内皮細胞）に二層カーボンナノチューブを投与し、アダプタータンパク質であるASCの細胞内での凝集度、およびインフラマソームの形成とその活性化に対する影響を分析した。

研究成果

• [雑誌論文] MicroRNAs as potential mediators of cigarette smoking-induced atherosclerosis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama Y, Mise N, Suzuki Y, Tada-Oikawa S, Izuoka K, Zhang L, Zong C, Takai A, Yamada Y, Ichihara S.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 19 ページ: 4
  • DOI: :10.3390/ijms19041097.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteomics analysis identified peroxiredoxin 2 involved in early-phase left ventricular impairment in hamsters with cardiomyopathy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kuzuya K, Ichihara S, Suzuki Y, Inoue C, Ichihara G, Kurimoto S, Oikawa S.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 13 ページ: e0192624
  • DOI: :10.1371/journal.pone.0192624. eCollection 2018.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exposure to 1, 2-dichloropropane induces CYP450-dependent proliferation and apoptosis of cholangiocytes in mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Zhang X, Zong C, Zhang L, Garner E, Sugie S, Huang C, Wu W, Chang J, Sakurai T, Kato M, Ichihara S, Kumagai S, Ichihara G.
  • 雑誌名: Toxicol Sci 巻: 162 ページ: 559-569
  • DOI: :10.1093/toxsci/kfx272.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of oxidative modification of proteins related to ATP synthesis in the left ventricles of hamsters with cardiomyopathy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichihara S, Suzuki Y, Chang J, Kuzuya K, Inoue C, Oikawa S.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 9243
  • DOI: :10.1093/toxsci/kfx272.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epigenome-wide association of myocardial infarction with DNA methylation sites at loci related to cardiovascular disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakatochi M, Ichihara S, Yamamoto K, Naruse K, Yokota S, Asano H, Matsubara T, Yokota M.
  • 雑誌名: Clin Epigenetics 巻: 9 ページ: 54
  • DOI: :10.1186/s13148-017-0353-3.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Significant association of RNF213 p.R4810K, a moyamoya susceptibility variant, with coronary artery disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Morimoto T, Mineharu Y, Ono K, Nakatochi M, Ichihara S, Kabata R, Takagi Y, Cao Y, Zhao L, Kobayashi H, Harada KH, Takenaka K, Funaki T, Yokota M, Matsubara T, Yamamoto K, Izawa H, Kimura T, Miyamoto S, Koizumi A.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0175649
  • DOI: :10.1371/journal.pone.0175649.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] カーボンナノチューブによる血管における炎症誘導機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬優、鈴木悠加、出岡淑、宗才、市原学、市原佐保子
  • 学会等名: 第17回分子予防環境医学研究会
• [学会発表] Surface modifications of silica nanoparticles affect their uptake by the cells and subsequent pulmonary toxicity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sandra Vranic, Eri Watanabe, Yurika Osada, Sahoko Ichihara, Wenting Wu, Toshihiro Sakurai, Toshihiro Suzuki, Ryo Abe, Sonia Boland, Lang Tran, Gaku Ichihara.
  • 学会等名: 8th International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health
  • 国際学会
• [学会発表] シリカナノ粒子の表面修飾とRAW264.7細胞応答との関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長田 百合果, 渡邊 英里, Sandra VRANIC, 市原 佐保子, 櫻井 敏博, 鈴木 利宙,
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] Identification of smoking induced changes in DNA methylation in an epigenome wide scan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sahoko Ichihara, Masahiro Nakatochi, Tastuaki Matsubara, Gaku Ichihara, Mitsuhiro Yokota , Ken Yamamoto.
  • 学会等名: 10th International Symposium on Biological Monitoring in Occupational and Environmental Health
  • 国際学会
• [学会発表] 酸化チタンナノ粒子の物理化学的特性による影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林田 有紗, 市原 学, 渡辺 英里, 鈴木 悠加, 古谷 知己, 出岡 淑, 市原 佐保子
  • 学会等名: 第 12 回ナノ・バイオメディカル学会