| 研究課題/領域番号 |
20K19982
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
原 田 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80868258)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | モリブデン / 浄化材 / 毒性評価 |
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| 研究実績の概要 |
【背景と目的】「安全な飲用水の確保」はヒトの命と健康にかかわる非常に重要な課題である。SDGsには、2030年までに、すべでの人々に安全で安価な飲料水の普遍的かつ平等なアクセスを達成する目標も設定されている。しかし、多くの開発途上国では、飲用井戸水の汚染状態は十分に明らかではない「安全ではない水」を飲まざるを得ない状況にある。研究代表者らは、開発途上国の飲用井戸水に関するフィールドワーク調査研究から、モリブデンの高濃度汚染傾向を確認している。飲水を介した慢性的なモリブデン曝露による発癌などの健康影響が想定される。そこで、本研究では、「安全な飲用水の確保」に向け、飲用水元素汚染状況の現状把握、モリブデン元素の健康リスク評価及び浄化技術の開発を一貫とした問題解決型研究を行う。本研究の成果は、世界的なるモリブデンの飲料水水質基準の見直しにつながると考えている。
【研究成果】昨年度で完成した飲用井戸水の元素解析結果を踏まえ、本年度では井戸水に高濃度のモリブデン元素の健康リスクを評価するため、非腫瘍形成性上皮細胞株（HaCaT）及び扁平上皮癌細胞株(A431)を用いて足場非依存性増殖能(形質転換能)の評価を行った。その結果、飲用水を介して暴露されうるモリブデン濃度により細胞死毒性は認めていないが、非腫瘍性形成性上皮細胞の形質転換能が統計的有意に促進された。その機構を解明するため、ウェスタンブロッティングを用い、モリブデン暴露によるMEK/ERK及びPI3K経路を介して悪性形質転換能を促進したことが明らかになった。さらに、飲用水中モリブデンの浄化技術を開発するため、もみ殻由来バイオ炭によるモリブデン浄化効果を評価している。
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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
当初予定した計画通り、モリブデンによる悪性形質転換促進機構の解明に進めていたが、実験設備の整備のため、2021年度で完成する予定であるが、結果の再現性及び癌細胞株を用いた検討をやや遅れている。また、飲用水中モリブデンの浄化材の開発に着手し、もみ殻由来のバイオ炭を作成し、モリブデンに対する優れた浄化効果を有することを確認した。また、新たに余剰グラニュール汚泥による優れたモリブデン浄化能も確認し、浄化効果の評価及びメカニズム解明を進めている。以上から、上記の評価と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度では、モリブデンによる悪性形質転換促進能の再現性を確認する。また、非腫瘍形成性上皮細胞株及び扁平上皮癌細胞株を用い、ウェスタンブロッティングによる悪性形質転換能の促進に関与する経路の確認を行う。さらに、2021年度で発見したモリブデン浄化材の浄化効果及びメカニズム解明を行い、論文の発表を予定している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
人事異動による代表者自身と学生で協力し実験を進めるようになったので、人件費を節約できた。次年度に細胞培養実験用培地、細胞株、プレート等消耗品、分子生物学実験用抗体等試薬、吸着実験に必要な共通機器ICP、XRD、FTIR等の利用料金、実験管等消耗品に使用する予定である。
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