| 研究課題/領域番号 |
18K11657
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| 研究機関 | 昭和薬科大学 |
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研究代表者 |
阿南 弥寿美 昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (40403860)
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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 | セレン / セレノメチオニン / LC-ICP-MS |
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| 研究実績の概要 |
セレンは動物生体内でグルタチオンペルオキシダーゼなどのセレンタンパク質として機能する必須微量元素であるが、過剰な摂取は高い毒性を示す。またセレンは水銀の毒性軽減作用を有することが知られ、毒性量のセレンと水銀が拮抗し、それぞれの毒性発現を抑えることが報告されている。本年度は、主要な天然セレン栄養源であるセレノメチオニン（SeMet）の水銀との相互作用解析のための基礎実験として、マウスにおける過剰SeMetの体内動態解析に取り組んだ。
通常餌（一般に動物飼育施設で用いられる飼料）に含まれるセレン量の２０倍となるようSeMetを添加したSeMet過剰餌をマウスに経口摂取させたところ、投与4週間までにマウス臓器組織への顕著なセレン蓄積がみられた。尿中へのセレン排泄量は投与開始１日目から増加し、高速液体クロマトグラフィー/誘導結合プラズマ質量分析計（LC-ICP-MS）による化学形態分析の結果、主にセレン糖として排泄されていることが明らかとなった。過去の報告より、ラットに過剰のセレンを投与すると、セレン糖に加えトリメチルセレノニウム（TMSe）の尿中排泄が増加することが知られているが、本研究の結果から、マウスにおいては尿中TMSeの増加は見られず、動物種間においてセレン代謝能またはセレン代謝経路が異なることが示唆された。マウス臓器に蓄積したセレンの化学形態分析から、セレンは主にタンパク質画分に分布すすることが示されたが、セレンタンパク質であるグルタチオンペルオキシダーゼの増加は見られなかった。また、血液生化学分析の結果、いずれの毒性指標にも有意な変化はなかった。このことから、マウスはSeMetを毒性の低い形態で生体内蓄積していることが示唆された。
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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
動物に投与する有害金属含有物質の絶対量の削減を目的とし、また、高度な分析機器を用いることで微量なサンプル量での化学分析が可能であることから、研究に用いる実験動物をラットからマウスに変更したため、マウスにおけるセレン代謝の基礎的情報を得るための動物実験実施が必要となった。そのため、動物を用いたセレンと水銀の相互作用解析の開始に至らず、全体の進捗状況は計画によりもやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度となる2020年度より、代表者の所属が昭和薬科大学から熊本県立大学へと変更となったが、熊本県立大学において新たに動物実験を申請し、また学内の共同機器を使用することにより、本研究課題の継続は可能である。しかし、エレクトロスプレーイオン化四重極飛行時間型質量分析装置（ESI-Q-TOF-MS）を用いた解析については、前所属機関への協力依頼が必要であり、昭和薬科大学のESI-Q-TOF-MS管理者と密に連絡をとりながら研究を進める。
これまでの研究結果より、ラットとマウスではセレン代謝能が異なる可能性が示唆されたことから、水銀との相互作用を解析するにあたり、セレン代謝の基礎的知見がより多く報告されているラットを用いることを計画する。最終年度にはセレンと水銀化合物の同時投与実験を実施し、相互作用および毒性軽減作用の解析に取り組む予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は主にマウスを用いた実験となったが、代表者の所属する研究室で自家繁殖させた動物を用いたため、動物購入に係る費用に余剰が生じた。また、予算計上時に予定していた海外開催の国際学会における成果発表を国内学会における発表に振り替えたため、差額が生じた。さらに、新型コロナ感染対策のための自粛期間があったことで、機器分析用ガスや消耗品などに計上した予算に余剰が発生した。
最終年度は、変更後の所属機関において研究の遂行に必要な実験機器・器具類を購入するために、２年目までに生じた差額を使用する。主に動物実験の実施に必要な器具類の購入に充てるほか、各種試薬・消耗品、機器分析に用いるガスおよび消耗品に使用する。分析に必要な機器は変更後所属機関である熊本県立大学における共同機器を使用するが、一部の継続的な検討は全所属機関で分析を予定しており、そのための国内旅費を使用する。最終年度はこれまでの研究成果を論文としてまとめ投稿する。
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