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本研究はカドミウムと環境化学物質の複合影響について実験的に明らかにすることを目的としている。わが国は環境中のカドミウム濃度が高値であり、環境中から常に低濃度のカドミウム曝露を余儀なくされており、生体が低濃度カドミウムに曝露された際に、他の環境化学物質に対する感受性を検討することは重要な課題である。
高濃度カドミウムは、細胞に対してアポトーシスを誘導する。そこで平成22年度は、ヒトリンパ腫細胞株U937細胞を用いて、低濃度カドミウムで前処理した時の高濃度カドミウム誘発アポトーシスに対する感受性の変化について検討した。ヒトリンパ腫細胞株U937細胞はアポトーシスに対して感受性が高く、50マイクロモルの塩化カドミウムを12時間添加するとアポトーシスが誘導される。その分子機構として、細胞内reactive oxygen species (ROS)の上昇、JNKのリン酸化、カスパーゼ3の活性化が関与していることが明らかとなった。
U937細胞をあらかじめ、アポトーシスを誘導しない1マイクロモルのカドミウムにて72時間前処置すると、50マイクロモルのカドミウムにより誘発されるアポトーシスに対して抵抗性を獲得した。その分子機構を検討すると、カドミウムの前処置により、ROSの産生とJNK活性化が抑制されることが明らかとなった。さらに細胞のアポトーシスに対する感受性に影響を与える、Bcl-2ファミリー遺伝子の発現が変動することが明らかとなった。
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