環境中親電子性物質による認知機能障害におけるオートファジー不全の役割

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H02965
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 市原 学 東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (90252238)
• 研究分担者: 梅澤 雅和 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 研究員 (60615277) ; 櫻井 敏博 東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (70568253)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ミクログリア / アクリルアミド / 細胞死

研究実績の概要

【目的】本研究では、マウスノルアドレナリン神経由来CATH.a細胞およびマウスミクログリア由来BV2細胞を用いて、アクリルアミド曝露により、ミクログリアがノルアドレナリン神経変性に果たす役割を検討した【方法】単培養ニューロンCATH.a細胞およびミクログリアBV2細胞に0 , 0.1, 0.5, 1, 2 mMのアクリルアミドを24時間曝露した。MTS assay（細胞生存率）、LDH assay（乳酸脱水素酵素（LDH）の漏出量）、カスパーゼ3および7（3/7） assay、TdT-mediated dUTP nick end labeling（TUNEL）法で細胞への影響を調べた。加えて二種細胞の共培養での影響も観察した。【結果】ニューロンCATH.a細胞は、アクリルアミド2 mM曝露により、コントロール群と比べて細胞生存率が有意に低下したが、LDHの漏出量、CASP3/7量に有意な上昇は見られなかった。一方、ミクログリアBV2細胞では、アクリルアミド2 mM曝露により、コントロール群と比べて細胞生存率が顕著に低下し、LDHの漏出量、カスパーゼ3/7量は共に顕著に上昇した。TUNEL法は陽性だった。続いて、ニューロンCATH.a細胞とミクログリアBV2細胞に共培養下でアクリルアミドを曝露すると、アクリルアミド1 mM曝露群は、コントロール群と比べて細胞生存率が有意に低下、LDHの漏出量が有意に増加した。【結論】2 mM以下のアクリルアミド曝露により、ニューロンCATH.a細胞では細胞死が起こらなかったが、ミクログリアBV2細胞ではアポトーシスが起こることを示した。ニューロンCATH.a細胞とミクログリア由来BV2細胞とが相互作用することで、より低い濃度のアクリルアミド曝露により、ニューロンCATH.a細胞またはミクログリアBV2細胞の細胞死を引き起こすことを示した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Paris V Descartes(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: University of Paris V Descartes
• [雑誌論文] Role of microglial activation and neuroinflammation in neurotoxicity of acrylamide in vivo and in vitro (2019)
  • 著者名/発表者名: Zong Cai, Hasegawa Rieka, Urushitani Makoto, Zhang Lingyi, Nagashima Daichi, Sakurai Toshihiro, Ichihara Sahoko, Ohsako Seiichiro, Ichihara Gaku
  • 雑誌名: Archives of Toxicology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00204-019-02471-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of hippocampal proteins in acrylamide-exposed Wistar rats (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagashima D, Zhang L, Kitamura Y, Ichihara S, Watanabe E, Zong C, Yamano Y, Sakurai T, Oikawa S, Ichihara G
  • 雑誌名: Archives of Toxicology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00204-019-02484-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ablation of aryl hydrocarbon receptor promotes angiotensin II-induced cardiac fibrosis through enhanced c-Jun/HIF-1α signaling (2019)
  • 著者名/発表者名: Ichihara S, Li P, Mise N, Suzuki Y, Izuoka K, Nakajima T, Gonzalez F, Ichihara G.
  • 雑誌名: Archives of Toxicology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00204-019-02446-1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Particle toxicology and health - where are we? (2019)
  • 著者名/発表者名: Riediker M, Zink D, Kreyling W, Oberdorster G, Elder A, Graham U, Lynch I, Duschl A, Ichihara G, Ichihara S, Kobayashi T, Hisanaga N, Umezawa M, Cheng TJ, Handy R, Gulumian M, Tinkle S, Cassee F
  • 雑誌名: Part Fibre Toxicol 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1186/s12989-019-0302-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Toxicological Evaluation of SiO2 Nanoparticles by Zebrafish Embryo Toxicity Test (2019)
  • 著者名/発表者名: Vranic Sandra、Shimada Yasuhito、Ichihara Sahoko、Kimata Masayuki、Wu Wenting、Tanaka Toshio、Boland Sonja、Tran Lang、Ichihara Gaku
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 ページ: 882～882
  • DOI: 10.3390/ijms20040882
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Urinary trimethyl tin reflects blood trimethyl tin in workers recycling organotins (2019)
  • 著者名/発表者名: Ichihara Gaku、Iida Mayu、Watanabe Eri、Fujie Tomoya、Kaji Toshiyuki、Lee Eunmi、Kim Yangho
  • 雑誌名: Journal of Occupational Health 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/1348-9585.12052
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pyrrole adducts in globin and plasma of workers exposed to hexane (2019)
  • 著者名/発表者名: Ichihara Gaku、Amarnath Venkataraman、Valentine Holly L.、Takeshita Tatsuya、Morimoto Kanehisa、Sobue Tomotaka、Kawai Toshio、Valentine William M.
  • 雑誌名: International Archives of Occupational and Environmental Health 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00420-019-01430-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pulmonary hypofunction due to calcium carbonate nanomaterial exposure in occupational workers: a cross-sectional study (2018)
  • 著者名/発表者名: Li Guoliang、Liang Lihong、Yang Jingchao、Zeng Lihai、Xie Zhiwei、Zhong Yizhou、Ruan Xiaolin、Dong Ming、Yang Zhanhong、Lai Guanchao、Huang Weixin、Yang Aichu、Chen Jiabing、Wu Banghua、Xu Huaming、Meng Dezhi、Hu Shijie、Xia Lihua、Yang Xingfen、Li Laiyu、Ichihara Sahoko、Ichihara Gaku、Huang Hanlin、Huang Zhenlie
  • 雑誌名: Nanotoxicology 巻: 12 ページ: 571～585
  • DOI: 10.1080/17435390.2018.1465606
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Exposure to 1,2-Dichloropropane Upregulates the Expression of Activation-Induced Cytidine Deaminase (AID) in Human Cholangiocytes Co-Cultured With Macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Zong Cai、Kimura Yusuke、Kinoshita Kazuo、Takasu Shigetada、Zhang Xiao、Sakurai Toshihiro、Sekido Yoshitaka、Ichihara Sahoko、Endo Ginji、Ichihara Gaku
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 巻: 168 ページ: 137～148
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfy280
  • 査読あり
• [雑誌論文] The DNA methylation profile of liver tumors in C3H mice and identification of differentially methylated regions involved in the regulation of tumorigenic genes (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsushita Junya、Okamura Kazuyuki、Nakabayashi Kazuhiko、Suzuki Takehiro、Horibe Yu、Kawai Tomoko、Sakurai Toshihiro、Yamashita Satoshi、Higami Yoshikazu、Ichihara Gaku、Hata Kenichiro、Nohara Keiko
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 18 ページ: 317
  • DOI: 10.1186/s12885-018-4221-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Occupational Exposure Limits for ethylidene norbornene, ethyleneimine, benomyl, and 2,3-epoxypropyl methacrylate, and classifications on carcinogenicity (2018)
  • 著者名/発表者名: Committee for Recommendation of Occupational Exposure Limits, Japan Society for Occupational Health
  • 雑誌名: Journal of Occupational Health 巻: 60 ページ: 333～335
  • DOI: 10.1539/joh.2018-0137-OP
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Carcinogenicity of isobutyl nitrite, β-picoline, and some acrylates (2018)
  • 著者名/発表者名: International Agency for Research on Cancer Monograph Working Group
  • 雑誌名: The Lancet Oncology 巻: 19 ページ: 1020～1022
  • DOI: 10.1016/S1470-2045(18)30491-1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Exposure of Mice to 1,2-Dichloropropane Induces CYP450-Dependent Proliferation and Apoptosis of Cholangiocytes (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 / 国際共著
• [学会発表] Mechanistic study on 1,2-dichloropropane induced cholangiocarcinoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Cai Zong, Yusuke Kimura, Kazuo Kinoshita, Shigetada Takasu, Xiao Zhang, Toshihiro Sakurai, Yoshitaka Sekido, Sahoko Ichihara, Ginji Endo, Gaku Ichihara
  • 学会等名: 第18回分子予防環境医学研究会大会
• [学会発表] 1,2-DCP曝露による胆管癌誘導作用におけるγH2AX発現の位置づけ (2019)
  • 著者名/発表者名: 滝澤 亮哉、宗 才、櫻井敏博、市原 学
  • 学会等名: 第18回分子予防環境医学研究会大会
• [学会発表] ジクロロプロパンによる胆管がん誘導メカニズムの解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宗 才, 木村 優介, 木下 和生, 高巣 成惟, 張 驍, 櫻井 敏博, 関戸 好孝, 市原 佐保子, 園藤 吟史, 市原 学
  • 学会等名: 第89回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] ニューロンとミクログリアにおけるアクリルアミドの細胞毒性とオートファジーの関係 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岩間 聖、宗 才、櫻井 敏博、漆谷 真、大迫 誠一郎、市原 学
  • 学会等名: 第89回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] 無機ヒ素曝露のマウス受精卵の発生とDNAメチル化変化への影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 近藤 直登, 宇田川 理, 古山 昭子, 市原 学, 野原 恵子
  • 学会等名: 第89回日本衛生学会学術総会
• [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 (2019)
  • 著者名/発表者名: 市原 佐保子, 鈴木 悠加, 岩瀬 優, 出岡 淑, 池上 昭彦, 宗 才, 市原 学
  • 学会等名: 第89回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] シリカナノ粒子の消化管上皮細胞に対する炎症反応 (2019)
  • 著者名/発表者名: 及川(多田) 佐枝子, 江口 茉那, 吹田 佳鈴, 池上 昭彦, 市原 学, 市原 佐保子
  • 学会等名: 第89回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] Inhibition of Vascular Endothelial Growth Factor-induced Angiogenic Effects in Human Umbilical Endothelial Cells by Cinnamon Extract (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, N. Oshima, S. Yoshida, N. Hada and G. Ichihara
  • 学会等名: Society of Toxicology 58th Annual Meeting (SOT2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Role Of Microglial Activation And Neuroinflammation In Neurotoxicity Of Acrylamide, An Environmental Soft Electrophile (2019)
  • 著者名/発表者名: C. Zong, R. Hasegawa, M. Urushitani, T. Sakurai, S. Ohsako and G. Ichihara
  • 学会等名: Society of Toxicology 58th Annual Meeting (SOT2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Cytotoxicity of Acrylamide in Neuron And Microglia and Involvement of Autophagy (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Iwama, C. Zong, T. Sakurai, M. Urushitani, S. Ohsako and G. Ichihara
  • 学会等名: Society of Toxicology 58th Annual Meeting (SOT2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Proteomic Analysis of Liver Proteins of Mice Exposed to 1,2-dichloropropane (2019)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, K. Morikawa, Y. Mori, C. Zong, L. Zhang, E. Garner, C. Huang, W. Wu, J. Chang, D. Nagashima, T. Sakurai, S. Ichihara, S. Oikawa and G. Ichihara
  • 学会等名: Society of Toxicology 58th Annual Meeting (SOT2018)
  • 国際学会
• [学会発表] タバコの煙による左心室肥大に関連するタンパク質の同定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鴇巣 正樹, 市原 佐保子, 北村 祐貴, 及川 伸二, 市原 学
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] Urinary trimethyltin reflects blood trimethyltin in scrap recycling workers (2018)
  • 著者名/発表者名: Gaku Ichihara, Mari Iidaa, Tomoya Fujiea, Toshiyuki Kajia and Yangho Kimb
  • 学会等名: ICOH International Congress 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Role of microglia activation and neuroinflammation in neurotoxicity of acrylamide, an environmental soft electrophile (2018)
  • 著者名/発表者名: Cai Zong, Rieka Hasegawa, Makoto Urushitani, Toshihiro Sakurai, Seiichiro Ohsako, Gaku Ichihara
  • 学会等名: 「予防を科学する炎症細胞社会学」領域班会議/若手ワークショップ
• [学会発表] Exposure to 1,2-dichloropropane upregulates the expression of activation-induced cytidine deaminase (AID) in human cholangiocytes co-cultured with macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Cai Zong, Yusuke Kimura, Kazuo Kinoshita, Shigetada Takasu, Xiao Zhang, Toshihiro Sakurai, Yoshitaka Sekido, Sahoko Ichihara, Ginji Endo, Gaku Ichihara
  • 学会等名: 「予防を科学する炎症細胞社会学」領域班会議/若手ワークショップ
• [学会発表] 1C11細胞を用いたノルアドレナリン神経障害メカニズム解明のための研究戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩間 聖、Benoit Schneider、宗 才、櫻井敏博、大迫誠一郎、市原 学
  • 学会等名: 「予防を科学する炎症細胞社会学」領域班会議/若手ワークショップ
• [学会発表] 1,2-DCP暴露マウスのP450依存的な肝臓タンパク発現のプロテオミクス (2018)
  • 著者名/発表者名: 森川 浩太, 張 驍, 森 有利絵, 宗 才, 市原 佐保子, 及川 伸二, 市原 学
  • 学会等名: 「予防を科学する炎症細胞社会学」領域班会議/若手ワークショップ
• [学会発表] ジクロロプロパンはマクロファージ共存下胆管細胞の遺伝子改変酵素mRNA発現を誘導する (2018)
  • 著者名/発表者名: 宗 才, 木村 優介, 木下 和生, 高巣 成惟, 張 驍, 櫻井 敏博, 園藤 吟史, 市原 佐保子, 市原 学
  • 学会等名: 第91回日本産業衛生学会
• [学会発表] １、２-DCP曝露マウスにおけるP450依存的なタンパク発現量変化の網羅的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森川 浩太、張 驍、森 有利絵、宗 才、市原 佐保子、及川 伸二、市原 学.
  • 学会等名: 第91回日本産業衛生学会
• [学会発表] アクリルアミドの中枢神経毒性においてオートファジーが果たす役割の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山村 征寛、高木孝士 、森田 喬 、松添 朋之、鬼頭 順三 、櫻井 敏博 、市原 学
  • 学会等名: 第91回日本産業衛生学会
• [学会発表] 1,2-ジクロロプロパン曝露マウスのP450依存的な肝臓タンパク発現の網羅的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森川 浩太, 張 驍, 森 有利絵, 宗 才, 市原 佐保子, 及川 伸二, 市原 学
  • 学会等名: 第45回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] ソフトな親電子性物質アクリルアミドの中枢神経毒性におけるミクログリアの役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宗 才, 長谷川 莉慧霞, 漆谷 真, 櫻井 敏博, 大迫 誠一郎, 市原 学
  • 学会等名: 第45回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] ジクロロプロパンはマクロファージ共存下で胆管細胞の遺伝子改変酵素mRNA発現を誘導する (2018)
  • 著者名/発表者名: 宗 才, 木村 光里, 木村 優介, 木下 和生, 高巣 成惟, 張 驍, 櫻井 敏博, 市原 佐保子, 市原 学
  • 学会等名: 第45回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] シリカナノ粒子の表面修飾とアポトーシス誘導能に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹内 咲恵, サンドラ ブラニッチ, 渡邊 英里, 長田 百合果, 平野 明穂, 櫻井 敏博, 佐藤 聡, 市原 佐保子, ウ ウェンティン, ラン トラン, ソニア ボーランド, 市原 学
  • 学会等名: 第45回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] 血管内皮成長因子VEGF によるHUVEC の管腔形成に対する桂皮熱水抽出物の抑制作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 櫻井 敏博，大嶋 直浩，吉田 さくら，羽田 紀康，市原 学
  • 学会等名: フォーラム2018 ～衛生薬学・環境トキシコロジー
• [学会発表] Role of microglial activation and neuroinflammation in neurotoxicity of acrylamide, an environmental soft electrophile (2018)
  • 著者名/発表者名: Cai Zong, Rieka Hasegawa, Makoto Urushitani, Toshihiro Sakurai, Seiichiro Ohsako, Gaku Ichihara
  • 学会等名: フォーラム2018 ～衛生薬学・環境トキシコロジー
• [学会発表] Effect of physicochemical characteristics of nano-sized TiO2 on enhancement of atherosclerogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Ichihara; Y. Suzuki; A. Hayashida; E. Watanabe; Y. Osada; T. Furutani; K. Izuoka; G. Ichihara
  • 学会等名: Nano Tox 2018－9th International Conference on Nanotoxicology
  • 国際学会
• [学会発表] Exposure assessment of barium sulfate particles in a factory (2018)
  • 著者名/発表者名: G. Ichihara; Z. Huang; S. Ichihara; Y. Fujitani; S. Hirano; S. Takeuch A. Hirano; H. Huang;
  • 学会等名: Nano Tox 2018－9th International Conference on Nanotoxicology
  • 国際学会
• [学会発表] Role of Nrf2 in inJammatory response of mice to zinc oxide nanoparticle (2018)
  • 著者名/発表者名: R. Sehsah; W. Wu; S. Ichihara; N. Hashimoto; Y. Hasegawa; K. Ito; M. Yamamoto; A. Ali Elsayed; S. El-Bestar; E. Kamel; G. Ichihara
  • 学会等名: Nano Tox 2018－9th International Conference on Nanotoxicology
  • 国際学会
• [学会発表] Surface modiｆication alters cytotoxicity of silica nanoparticles (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Vranic; E. Watanabe; Y. Osada; S. Takeuchi; A. Hirano; T. Sakurai; A. Sato; S. Ichihara; W. Wu; L. Tran; S. Boland; G. Ichihara
  • 学会等名: Nano Tox 2018－9th International Conference on Nanotoxicology
  • 国際学会
• [学会発表] フォルスコリン処置したヒト胎盤由来BeWo細胞におけるヒト絨毛性ゴナドトロピン分泌に対する桂皮熱水抽出物の抑制作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 櫻井 敏博，大嶋 直浩，吉田 さくら，羽田 紀康，市原 学
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] Exposure to 1,2-dichloropropane upregulates the expression of activation-induced cytidine deaminase (AID) in human cholangiocytes co-cultured with macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Cai Zong, Yusuke Kimura, Kazuo Kinoshita, Shigetada Takasu, Xiao Zhang, Toshihiro Sakurai, Yoshitaka Sekido, Sahoko Ichihara, Ginji Endo, Gaku Ichihara
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] ニューロンとミクログリアにおけるアクリルアミドの細胞毒性とオートファジーの関係 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩間 聖, 宗 才, 櫻井 敏博, 漆谷 真、大迫 誠一郎、市原 学
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] 1,2-ジクロロプロパン曝露マウスにおける肝臓のプロテオミクス (2018)
  • 著者名/発表者名: 森川浩太、張驍、森有利絵、宗才、張霊逸、エドウィン ガーナ―、黄晉彦;、呉 文亭;、常杰、長嶋大地、櫻井敏博、市原佐保子、及川伸二、市原 学
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] ソフトな親電子性物質アクリルアミドの中枢神経毒性におけるミクログリアの役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長谷川莉慧霞, 宗才, 漆谷真, 櫻井敏博, 大迫誠一郎, 市原学
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] 1,2-DCPが引き起こす胆管細胞に対するDNA損傷のメカニズムの解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 滝澤 亮哉、宗 才、櫻井敏博、市原 学
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] タバコの煙による左心室肥大に関連するタンパク質の同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鴇巣 正樹, 市原 佐保子, 北村 祐貴, 及川 伸二, 市原 学
  • 学会等名: 第13回ナノ・バイオメディカル学会
• [学会発表] 『生物学的モニタリングの国際動向－IARC会議の報告』「Neurotoxicity and non genotoxic/epigenetic carcinogenicity of soft electrophiles -common mechanisms and biomarkers」 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市原 学
  • 学会等名: 第46回産業中毒・生物学的モニタリング研究会
  • 招待講演
• [備考] 環境中親電子性物質の神経毒性
  • URL: http://www.rs.tus.ac.jp/oeh/theme/index.html