| 研究課題/領域番号 |
18K05930
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| 研究機関 | 鈴鹿工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
甲斐 穂高 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50518321)
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| 研究分担者 |
山口 雅裕 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00360660)
石橋 弘志 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (90403857)
石橋 康弘 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (00212928)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ネオニコチノイド / 環境変化体 / 毒性影響 / 脳神経系 / ヒメダカ |
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| 研究実績の概要 |
ネオニコチノイド（NNI）系農薬は、ミツバチなどの大量死など有害性を示すことから、欧州をはじめとする諸外国で、NNIの使用や販売が禁止され始めている。また、NNIは農薬としてだけでなく、動物用医薬品や建材などにも使用されるため、最終的に水系に排出されることで水生生物に影響を及ぼす可能性がある。NNIは、自然環境中において代謝されその構造が変化していくが、その代謝物（環境変化体）は代謝前のNNI（親化合物）と同等以上の毒性があることが懸念されている。しかし、その詳細は明らかにされていない。加えて、一部のNNI環境変化体は、同親化合物と比較して、ニコチン性アセチルコリン受容体（nAChR）に強い結合親和性を示すことが明らかにされており、NNI環境変化体がnAChRを介して脳神経系に何らかの影響を及ぼす可能性も考えられる。本申請課題では、バイオアッセイ試験のモデル生物の一つであるヒメダカ（Oryzias latipes）を対象として、NNI環境変化体がヒメダカ脳神経系へ与える影響について、１）異なる成長段階に対する毒性試験、２）抗体染色による脳神経系観察、３）発現変動遺伝子解析、４）対象物質の体内蓄積量の測定から、個体―組織―細胞レベルにおいて包括的にNNI環境変化体の影響を解析することを目的としている。
当該年度は、NNIの親化合物、環境変化体、最終代謝物を１種類ずつ選択し、ヒメダカ胚に対する毒性試験の暴露条件、ヒメダカ脳神経系の観察方法、LC-MS-MSによる水試料の分析条件について検討した。その結果、ヒメダカ胚の発生に与える影響が対象化合物毎に異なっていることが示唆された。また、脳神経系観察のための最適な暴露条件を見出すことができた。加えて、抗体を用いた蛍光免疫染色による脳神経系の観察方法についてもおおよそ確立できた。水試料を対象としたNNIsのLC-MS-MS分析方法も一部確立できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
初年度のうちに、ヒメダカ胚脳神経系観察のための対象化合物暴露条件を確立し、暴露ヒメダカ胚の脳神経系の観察を試みることを計画していた。しかし、ヒメダカ飼育系のトラブルにより実験に必要な胚を十分量確保できない時期があり、ヒメダカ胚への暴露実験が滞った。また、脳神経系観察のための方法の確立がうまくいかず、その検討に時間を要した。なお、現在までに飼育系のトラブルは解消できており、ヒメダカ胚の暴露実験も様々な条件で複数回実施し、胚発生に与える対象化合物ごとの影響に差が認められる結果を得られている。脳神経系の観察方法についても、蛍光免疫染色を用いることにより今後の研究遂行のための十分な目処が立っている。加えて、暴露実験をふまえた脳神経系の観察について、これまでの研究成果をふまえて、初年度の遅れを十分に取り戻せる研究体制を維持できている。一方で、LC-MS-MS分析については、水中の対象化合物の一部がうまく測定できていない現状にあるが、先行研究調査をもとにした分析条件の検討について作業を進めており、これを継続することで研究を前進させることができると予想している。
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| 今後の研究の推進方策 |
胚の発生（死亡率、奇形の有無、ふ化の有無、ふ化後仔魚の遊泳）に影響が認められる対象化合物の暴露濃度と暴露ステージを明らかにしていくことを目的とした暴露実験を進める予定である。また、脳神経系の観察に最適な暴露条件のもとでの暴露実験を行い、神経系に対する対象化合物の影響を顕微鏡観察から明らかにしていく予定である。加えて、対象化合物の暴露濃度をLC-MS-MSで実測し、設定濃度との比較から暴露中における対象化合物の代謝の有無を明らかにしていきたい。さらに、神経系に対して影響が認められた胚については、対象化合物の暴露で発現変動している遺伝子群の解析を行っていく予定である。対象化合物、特に環境変化体による脳神経系への作用濃度・毒性影響とその発現機序を包括的に明らかにできるように、引き続き研究を継続する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験に用いるヒメダカの飼育状況がよろしくなく、実験に必要な胚の確保ができないため、実験の進捗に遅れが発生し、そのために必要な試薬等の購入を控えたため。
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