環境ナノ粒子が高感受性呼吸器疾患に及ぼす悪影響

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21390197
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 衛生学
• 研究機関: 北里大学 (2010-2011); 独立行政法人国立環境研究所 (2009)
• 研究代表者: 井上 健一郎 北里大学, 薬学部, 教授 (20373219)
• 研究分担者: 曽根 有香 北里大学, 薬学部, 助教 (60550035)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 環境保健

研究概要

大気浮遊粒子状物質の健康影響は疫学的にも実験的にも、炎症性呼吸器疾患を有する集団に発現しやすい(高感受性呼吸器疾患)。本研究では、新たな大気汚染のリスク物質である環境ナノ粒子曝露がこれら高感受性呼吸器疾患(気管支喘息、COPD)に与える影響を、申請者の共同研究機関である国立環境研究所に設置されている「ナノ粒子リッチディーゼル排気(NR-DE)曝露チャンバー」及び同施設から捕集・抽出した「ディーゼルナノ粒子(NR-DEP)」を用いてin vivo、in vitroで実験的に検討し、その(悪)影響メカニズムを解明することを目的とした。研究成果として、肺気腫に及ぼすナノ粒子の影響に関する研究では、DE曝露チャンバーを用いて、同曝露によるエラスターゼ誘発肺気腫へ及ぼす影響を検討したところ、気管支肺胞洗浄液中細胞所見、肺での炎症性サイトカイン発現ともに悪化・増強は認めなかった。一方、喘息に及ぼすNR-DE慢性曝露のin vivo影響に関する研究では、アレルギー性肺炎症は特に高濃度NR-DE群でコントロールエア群と比較して増強傾向を認めた。また、その内在メカニズムとして肺における酸化ストレス関連分子の産生・発現増強の寄与が示唆された。in vitro研究では、マウスから分離・分化培養した樹状様細胞にNR-DEPを曝露したところ、細胞表面上の抗原提示に関わる分子(CD86等)の発現が概ね濃度依存的に増強することが明らかとなった

研究成果

• [雑誌論文] Effects of nanoparticles on IL-17 production in vitro (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Inoue K, Fujitani Y, Kiyono M, Hirano S, Takano H
  • 雑誌名: J Immunotoxicol 巻: 9 ページ: 72-76
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22299717
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro study of the nanoparticle-rich diesel exhaust particles on IL-18 production in splenocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Inoue K, Fujitani Y, Kiyono M, Hirano S, Takano H
  • 雑誌名: J Toxicol Sci 巻: 36 ページ: 823-827
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22129746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon black nanoparticles enhance bleomycin-induced lung inflammatory and fibrotic changes in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamata H, Tasaka S, Inoue K, Miyamoto K, Nakano Y, Shinoda H, Kimizuka Y, Fujiwara H, Ishii M, Hasegawa N, Takamiya R, Fujishima S, Takano H, Ishizaka A
  • 雑誌名: Exp Biol Med 巻: 236 ページ: 315-324
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21427237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of carbon black nanoparticles on elastase-induced emphysematous lung injury in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Yanagisawa R, Koike E, Nakamura R, Ichinose T, Tasaka S, Kiyono M, Takano H
  • 雑誌名: Basic Clin Pharmacol Toxicol 巻: 108 ページ: 234-240
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21266011
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro effects of nanoparticle-rich diesel exhaust particles on splenic mononuclear cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Fujitani Y, Kiyono M, Hirano S, Takano H
  • 雑誌名: Immunopharmacol Immunotoxicol 巻: 33 ページ: 519-524
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21231886
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of nanoparticles on airway allergy in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takano H
  • 雑誌名: Eur Respir J 巻: 37 ページ: 1300-1301
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21532026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aggravating impact of nanoparticles on immune-mediated pulmonary inflammation (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takano H
  • 雑誌名: The ScienticWorld J 巻: 11 ページ: 382-390
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21336454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biology of diesel exhaust particles on allergic pulmonary inflammation (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takano H
  • 雑誌名: Yakugaku Zassi 巻: 131 ページ: 367-371
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21372531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Promoting effects of nanoparticles/materials on sensitive lung inflammatory disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue K.
  • 雑誌名: Environ Health Preven Med 巻: 16 ページ: 139-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of nanoparticles on lung damage in human (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takano H
  • 雑誌名: Eur Respir J 巻: 35 ページ: 224-225
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20044466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adjuvanticity of nanoparticles on Th immunity (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takano H
  • 雑誌名: Basic Clin Pharmacol Toxicol 巻: 106 ページ: 445
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20569252
  • 査読あり
• [学会発表] ナノ粒子リッチなディーゼル排気(NR-DE)の吸入曝露によるマウスアレルギー性気道炎症の修飾 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中満崇, 井上健一郎, 清野正子, 中村亮介, 曽根有香, 高野裕久
  • 学会等名: 第23回アレルギー学会春季大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] ナノ粒子による肺炎症促進作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上健一郎
  • 学会等名: 第51回大気環境学会(分科会シンポジウム)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] ナノ粒子が呼吸器系に及ぼす増悪影響に関する研究(日本衛生学会奨励賞受賞講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上健一郎
  • 学会等名: 第80回日本衛生学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-05-10