| 研究課題/領域番号 |
18K11676
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
鳥羽 陽 金沢大学, 薬学系, 准教授 (50313680)
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| 研究分担者 |
古内 正美 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (70165463)
唐 寧 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90372490)
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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 | 多環芳香族炭化水素 / 大気汚染 / 粒子状物質 / ナノ粒子 / 粒径分布 / 活性酸素 / 酸化ストレス |
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| 研究実績の概要 |
大気中の微小粒子状物質（PM2.5）を構成する粒子中のナノ粒子（粒径100 nm以下）は容易に肺胞まで達し，含有する汚染物質の毒性が強く発現する可能性がある。多環芳香族炭化水素（PAH）のキノン誘導体（PAHQ）は，非意図的に生成するPM2.5中の新規PAH誘導体で，活性酸素種（ROS）生成による酸化ストレスの誘導と循環器疾患やアレルギー疾患との関係が指摘されている。本研究では，日本国内にて大気中の粒子状物質をナノ粒子（PM0.1）まで粒径別に捕集し，PAHQや各種発生源マーカーを測定すると同時にin vitroアッセイによりROS活性値を測定し，PAHQ濃度に基づく粒径別毒性評価を行う。PAHQのROS産生毒性に基づく粒径別毒性リスクを評価することでPM2.5中のより微細なナノ粒子の重要性を健康影響の観点で明らかにすることを目的とする。
平成30年度は、東京及び金沢の2か所で2018年7月及び2019年2月にナノ粒子（PM0.1）画分を含む6画分に大気粒子を分級捕集した。その結果，PM2.5の濃度は周辺の測定局のデータと近似しており，ナノ粒子の割合は13%程度で，これまでの捕集実績から捕集に成功したと判断した。今年度捕集した試料と比較するために2017年度までに捕集したナノ粒子を含む6画分についてPAHQや他のPAH誘導体の粒径分布や発生源を解析した結果，PAHQは親化合物であるPAHに匹敵する濃度で大気中に存在していることが分かった。重量あたりの粒径別PAHQ濃度では，ナノ粒子中に最も高濃度にPAHQが局在しており，ナノ粒子を介したPAHQ曝露が実際に起こりうることが明らかとなった。また，ジチオスレイトール（DTT）アッセイにより各粒径画分の活性酸素種（ROS）産生能を測定した結果，粒径が小さい程ROS産生能が高い傾向にあり，ナノ粒子の毒性がより大きな粒径画分より強い可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画どおりに夏季と冬季に東京及び金沢でナノ粒子画分を含む大気粒子を捕集することができ，観察された粒子濃度も他の情報源や過去のデータと整合性の高いものであった。ナノ粒子画分を含めて分級捕集した各画分は，粉じん量が分割されるためにPM2.5よりも粒子に含まれる有機物質の分析が困難になるが，各粒子画分中の多環芳香族炭化水素類の各種誘導体（キノン体）の分析に成功しており，捕集した試料の分析が可能であることを確認した。また，ジチオスレイトール（DTT）アッセイによる各粒径画分の活性酸素種（ROS）産生能の測定にも成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
東京及び金沢におけるナノ粒子を含む大気粒子の捕集を継続して年2回（夏季及び冬季）実施し，年度ごとのデータの蓄積を行う。さらに多環芳香族炭化水素類のキノン誘導体（PAHQ）に加えて自動車排ガス指標となるPAHのニトロ誘導体や有機性炭素(OC)及び元素状炭素(EC)の分析を行い，燃焼発生源の寄与や季節変動について解析する。また，ジチオスレイトール（DTT）アッセイによる各粒径画分の活性酸素種（ROS）産生能の測定も継続して実施し，ROS活性の観点での季節変動等を解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
大気捕集の作業のために見積っていた旅費等の経費が予想より少額であったため，次年度使用額が生じた。次年度は，大気捕集のサンプル数の増加により予想される費用として支出する予定である。
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