室内空気の汚染物質として検出される低濃度の揮発性有機化合物は化学物質過敏症やシックハウス症候群の原因物質として問題視されている。トルエンの曝露が脳神経系に影響を及ぼすことが知られているが、胎児・小児など化学物質に対して脆弱な幼若個体の影響解析はあまり進められていない。幼若個体の脳神経系は発達過程にあり、性的に分化する。本研究は、トルエン曝露による脳の発達および性分化への影響を検討し、その作用機序を明らかにすることを目的としている。ラットでは、周生期の精巣から分泌されたテストステロンが脳内でエストラジオールに転化して作用することが脳の雄性化に重要であるが、妊娠後期にトルエンを吸入曝露した妊娠ラットの雄胎仔では脳内エストラジオールのレベルが低下した。雄に優位な性的二型核であるSDN-POAでは、新生仔期でのアポトーシス細胞数が雄よりも雌に多く、アポトーシス制御分子であるBc1-2およびBaxの発現に性差が生じている。発達期のSDN-POAにおけるBc1-2およびBaxに対するエストラジオールの影響を検討した結果、エストラジオールを投与した新生雌ラットのBc1-2およびBaxのタンパク質発現レベルが、新生雄ラットと同程度になることが明らかになった。以上の結果から、トルエン曝露による脳内エストラジオールレベルの低下は、性的二型核の形成に関与する発達期のアポトーシスに影響を及ぼす可能性があると推察された。この可能性を検証するため、周生期にトルエンを曝露した新生仔ラットのSDN-POAにおけるアポトーシス細胞に関する組織学的解析に着手した。トルエン曝露によってSDN-POAのアポトーシス細胞数が増加するとの観察所見を得ており、詳細な解析を進めている。
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