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2021 年度 実績報告書

発達期ダイオキシンと老年期の高次認知機能低下の関係性解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01152
研究機関早稲田大学

研究代表者

掛山 正心  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (30353535)

研究分担者 浜田 道昭  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00596538)
久保 健一郎  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20348791)
皆川 栄子  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 モデル動物開発研究部, 特任室長 (20726252)
前川 文彦  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主幹研究員 (40382866)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード環境医科学 / 環境脳科学 / トランスレーショナル・リサーチ
研究実績の概要

我々は動物実験により、ダイオキシン等の胎仔期曝露が認知機能を低下させることを認知課題成績と神経細胞の微細形態変化の双方で報告した。本研究では到達目標を、ダイオキシン等の発達期曝露が認知症の発症・増悪に関与する科学的知見を集積し、認知症の毒性エンドポイントとしての重要性を示すことにおいた。
動物実験においては、IntelliCageを用いた課題とともに、タッチスクリーンオペラント実験装置を用いた認知的柔軟性課題の確立も行なった。アルツハイマー病モデルマウス(ADマウス)の表現型解析と生化学解析を行い、ADマウスの表現型を明らかにした。すなわち1歳齢のADマウスは空間記憶成績は若齢期と同等を維持していたが、認知的柔軟性が低下していることがわかった。この結果は、本研究の認知的柔軟性課題を用いることで認知症発症を検出できる可能性が高いことを示している。加えて同実験では、若齢期にこの認知課題を経験したADマウスの認知的柔軟性成績は維持されていたことも明らかとなった。この結果は、発症後の新規記憶形成に困難を生じる認知症の特徴と合致する。この認知的柔軟性課題を複数の化学物質を対象として毒性試験を行った結果、ダイオキシン様毒性が懸念される難燃剤の中でも、2,3,7,8-四臭素化ジベンゾフランが認知行動を変化させること、超音波コミュニケーションを撹乱すること、肝遺伝子発現に特に異常が生じることなどを明らかにした。
認知的柔軟性をヒト・コホート調査に適用するため、ヒト調査で用いる課題アプリを開発し、認知機能のリモート評価を行った。COVID-19緊急事態宣言に伴い期間中の検体回収と測定は今後の継続課題として取り組むこととなった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Liver-specific decrease in Tff3 gene expression in infant mice perinatally exposed to 2,3,7,8-tetrabromodibenzofuran or 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin2022

    • 著者名/発表者名
      Eiki Kimura, Go Suzuki, Naoto Uramaru, Masaki Kakeyama, Fumihiko Maekawa
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 42 ページ: 305-317

    • DOI

      10.1002/jat.4220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurons expressing the aryl hydrocarbon receptor in the locus coeruleus and island of Calleja major are novel targets of dioxin in the mouse brain2021

    • 著者名/発表者名
      Eiki Kimura, Masanobu Kohda, Fumihiko Maekawa, Yoshiaki Fujii-Kuriyama, Chiharu Tohyama
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 156 ページ: 147-163

    • DOI

      10.1007/s00418-021-01990-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新たな行動指標としてのマウスの個体識別・認知能力:周産期ダイオキシン曝露の影響解析2022

    • 著者名/発表者名
      市原華, 亀池彩乃, 城宝大輔, 前川文彦, 掛山正心
    • 学会等名
      第 35 回 日本行動神経内分泌研究会
  • [学会発表] 動物モデルを用いた環境化学物質の発達神経毒性評価:毒性エンドフェノタイプ2022

    • 著者名/発表者名
      掛山正心
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会
  • [学会発表] 動物モデルを用いた環境化学物質の発達神経毒性評価: 自動行動解析の毒性試験への適用2022

    • 著者名/発表者名
      前川文彦
    • 学会等名
      第49回日本毒性学会学術年会

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公開日: 2023-12-25  

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