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2018 年度 実績報告書

雄性生殖系列を介して孫世代の脳機能障害を誘発する超微小粒子胎仔期曝露のインパクト

研究課題

研究課題/領域番号 17K15854
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

横田 理  国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 主任研究官 (70706605)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード多世代・継世代影響 / 妊娠期曝露 / 精子形成 / マイクロRNA / 海馬 / 行動 / 神経伝達物質 / マウス
研究実績の概要

私たちはこれまでに超微小粒子の妊娠期曝露により生じる仔マウス(F1世代)の脳神経と雄性生殖に及ぼす影響を解明してきた。特に、雄性生殖への影響は、様々な種類の超微小粒子曝露で共通の所見を認めている。生殖細胞は次世代に遺伝情報をつなぐ唯一の細胞であることから、この点に着目し、本研究課題では、超微小粒子胎仔期曝露が仔(F1世代)の雄性生殖系に及ぼす影響を明らかにすること、さらに、直接曝露を受けていない孫(F2世代)の脳神経機能に及ぼす影響を明らかにすることを目指し、多世代・経世代影響に関する重要な分子マーカーを探索するべく研究に着手した。
F1世代雄マウスの精子性状解析を行ったところ、曝露により精子の細胞死の割合並びに形態異常が多く認められた。形態解析を詳細に進めた結果、曝露群において対照の精子形態と比較すると正常形態率が有意に低下することが明らかとなった。また、曝露により Hook less という対照には見られない特徴的な形態異常を発見できた。しかし、精巣組織病理所見では顕著な変化は認められなかった。一方で、Gene chip を用いて、F2世代雄マウスの大脳皮質と海馬での遺伝子発現変化を解析したところ、海馬では行動異常と神経伝達物質に関連する遺伝子群の発現変化を網羅的に捉えた(GSEA解析により)。また、F2世代海馬の遺伝子発現変動と関連する可能性のあるF1世代精巣マイクロRNA候補を2つ同定した。
この2つの精巣マイクロRNAの役割、特に、次世代影響の観点から健康被害を未然に防ぐ有益なバイオマーカー候補として考えられるが、精子においてそのマイクロRNAの発現様式について今後検証する必要がある。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Long-term dietary intake of excessive vitamin A impairs spermatogenesis in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Yokota S、Shirahata T、Yusa J、Sakurai Y、Ito H、Oshio S
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 44 ページ: 257~271

    • DOI

      https://doi.org/10.2131/jts.44.257

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of critical flicker-fusion frequency measurement methods using a touchscreen-based visual temporal discrimination task in the behaving mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Nomura Y、Ikuta S、Yokota S、Mita J、Oikawa M、Matsushima H、Amano A、Shimonomura K、Seya Y、Koike C
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.neures.2018.12.001

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A simple and robust quantitative analysis of retinol and retinyl palmitate using a liquid chromatographic isocratic method.2018

    • 著者名/発表者名
      Yokota S, Oshio S
    • 雑誌名

      Journal of Food and Drug Analysis

      巻: 26(2) ページ: 504-11

    • DOI

      https://doi.org/ 10.1016/j.jfda.2017.07.002

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 妊娠期の免疫活性化により生じる神経発達障害のメカニズムに迫る2018

    • 著者名/発表者名
      横田理
    • 雑誌名

      ファルマシア (トピックス)

      巻: 54(9) ページ: 903

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多世代・経世代影響の非侵襲的バイオマーカーの探索2018

    • 著者名/発表者名
      横田理
    • 雑誌名

      上原記念生命科学財団 研究報告集

      巻: 32(110) ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [学会発表] 父親の視点からみるDOHaDの重要性と意義:受精卵の遺伝子発現制御を司る雄性生殖細胞系列のエピゲノムに着目して2019

    • 著者名/発表者名
      横田理
    • 学会等名
      第26回 DOHaD寺子屋研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Whole Body Inhalation System for Well-Dispersed Nanomaterials Toxicity Testing Taquann Direct-Injection Whole Body Inhalation System2019

    • 著者名/発表者名
      Taquahashi Y, Yokota S, Morita K, Tsuji M, Hirabayashi Y, Hirose A, Kanno J
    • 学会等名
      Society of Toxicology 58th Annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 精子形成におけるビタミンAの役割の解明を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      横田理
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会第37回学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気由来超微小粒子胎仔期曝露により惹起される不安様行動とそれに関連した腦神経回路の同定2018

    • 著者名/発表者名
      横田理、武田健
    • 学会等名
      第62回日本薬学会関東支部大会
  • [学会発表] 微小粒子胎仔期曝露は慢性的にセロトニン神経活性化を介して不安様行動を惹起する2018

    • 著者名/発表者名
      横田理、佐藤央、武田健
    • 学会等名
      第4回日本レギュラトリーサイエンス学会
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/gs1r4v6/

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公開日: 2021-12-27  

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