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2011 年度 実績報告書

遷移金属イオンの生体防御系細胞内での輸送システムの解明と生体安全性との関連評価

研究課題

研究課題/領域番号 21390526
研究機関岩手医科大学

研究代表者

平 雅之  岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (60179398)

研究分担者 鍵谷 忠慶  岩手医科大学, 歯学部, 助教 (30405774)
キーワード歯学 / 生体材料 / 細胞・組織 / 遺伝子 / 遷移金属イオン
研究概要

ヒト単球様細胞THP-1(理研細胞銀行)をフォルボースエステル誘導することによってマクロファージに分化させ、銅イオンやTEGDMAモノマーによる細胞傷害性を多面的に評価した。具体的な研究成果は下記の通りであった。
(1)50-500μM塩化銅(II)を培地中へ添加し、経時的にMTSアッセイを行って細胞生存率を調べるとともに、24時間後には透過型電子顕微鏡による観察とCaspase3の活性測定を行った。1時間後と3時間後には、マイクロアレイによってmicroRNAの発現を解析した。その結果、300μM以上の塩化銅(II)存在下では、細胞生存率が有意に低下したが、Caspase3活性の有意な上昇はなかった。この時、細胞突起は消失して小胞体が膨張し、ミトコンドリアが破壊される水腫様変性像が多数認められた。塩化銅(II)添加3時間後には、let-7a,let-7b,let-7e,let-7f,miR-1等32のmicroRNAが1.5倍以上発現上昇した。300μM以上の塩化銅(II)では、let-7ファミリーをはじめとする多くのmicroRNAが関与して、マクロファージはネクローシスへ向かう可能性が示唆された。これらのmicroRNAは銅イオンの細胞内輸送に深く関与していると類推された。
(2)異物代謝酵素遺伝子はIC50濃度(500μM)のTEGDMAモノマーを分解し、アルデヒドを介してアルコール分解物の生成にまで至ったと考えられた。TEGDMAとグルタチオンの抱合も考えられた。抗酸化ストレス遺伝子は過酸化脂質の還元等を行うと考えられた。グルタチオンの欠乏は抗酸化ストレス能力を低下させ、細胞障害に繋がると考えられた。TEGDMAの小さな起炎性はNF-κB経路ではなくMAPK経路によると考えられた。これらの酸化ストレスは遷移金属イオンに暴露されたマクロファージにも生じていると類推された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Macrophage reaction against sub-micron titanium particles2012

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., 他2名
    • 雑誌名

      Interface Oral Health Science 2011

      巻: Part 6([○!C]Springer) ページ: 283-284

    • DOI

      DOI10.1007/978-4-431-54070-0_84

  • [雑誌論文] Proteome analyses of human macrophages exposed to low cytotoxic IC90 copper (2+)ions2011

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., 他6名
    • 雑誌名

      Dent Mater J

      巻: 30 ページ: 293-299

    • DOI

      doi:10.4012/dmj.2010-088

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative real-time RT-PCR analyses of DNA-damage-recovery-related gene expressions of mouse macrophage-like cell line RAW264 when exposed to IC50 nickel ions2011

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., 他3名
    • 雑誌名

      Nano-Biomed

      巻: 3 ページ: 294-299

    • DOI

      JOIJST.JSTAGE/nano/3.294

    • 査読あり
  • [学会発表] THP-1細胞を用いたチタン微粒子、銅イオンとTEGDMAモノマーの細胞障害性の評価2011

    • 著者名/発表者名
      平雅之
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第24回大会
    • 発表場所
      仙台市(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] TEGDMAに曝された時のTHP-1単球の異物代謝並びに炎症性サイトカイン関連遺伝子の発現評価2011

    • 著者名/発表者名
      平雅之
    • 学会等名
      第58回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      2011-10-22
  • [学会発表] マクロファージが銅イオンに暴露された時のmicroRNAの発現について2011

    • 著者名/発表者名
      鍵谷忠慶, 他3名
    • 学会等名
      第54回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      2011-10-02
  • [学会発表] Histological and TEM observation of subcutaneous tissues exposed to particulate pure metals2011

    • 著者名/発表者名
      Saitoh, S., 他3名
    • 学会等名
      International Dental Materials Congress 2011 (IDMC2011)
    • 発表場所
      Soul, Korea
    • 年月日
      2011-05-28
  • [備考]

    • URL

      http://hitech-d.iwate-med.ac.jp/dmst/index-j.htm

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公開日: 2013-06-26  

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