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2011 年度 実施状況報告書

レア・アース元素の健康影響 -吸入曝露実験による次世代影響-

研究課題

研究課題/領域番号 23590753
研究機関順天堂大学

研究代表者

千葉 百子  順天堂大学, 医学部, 客員教授 (80095819)

研究分担者 篠原 厚子  清泉女子大学, 人文科学研究所, 教授 (90157850)
松川 岳久  順天堂大学, 医学部, 助教 (60453586)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードサマリウム / セリウム / 吸入曝露 / 肺 / 精巣
研究概要

レア・アース元素のうち、小型の強力磁石の材料として使われるサマリウム(Sm)とレンズ研磨剤として古くから使用されているセリウム(Ce)を選び、ICR系雄性マウスへの吸入曝露実験を行った。平均粒径 5μmの高純度酸化物(Sm2O3 またはCeO2)を、吸入曝露装置を用いて、15 mg/m3、7hrs/day、5 days/weekの条件で、1または4週間吸入曝露した(Sm-1w群、Sm-4w群、Ce-1w群、Ce-4w群)。曝露終了翌日、および4週間通常飼育後、一群5匹を解剖した。飼育期間を通じて、体重増加抑制や肉眼的変化は認められなかった。投与元素は主に肺に沈着し、投与終了翌日において、Sm-1w群、Sm-4w群はそれぞれ約50, 120μg/g wet、Ce-1w群、Ce-4w群はそれぞれ約15, 37μg/g wetで、同粒径の酸化物でも元素により肺へ取り込まれ方に違いがみられた。曝露期間が4倍になると肺濃度は約2.4倍で、継続的に肺からの排出が起こっていることが示唆された。曝露中止後、4週間経過すると1週曝露群では濃度が約1/4に、4週曝露群では約1/2になり、肺からの排出速度は曝露期間もしくは蓄積量により異なると考えられた。Smは、濃度は肺より2桁低いが肝臓にも分布し、濃度は曝露期間に応じて変化した。しかし、Ceは肺以外の臓器にはほとんど分布しなかった。次世代への影響に関与すると考えられる雄性生殖器の精巣には、Sm-4w群で肝臓よりさらに一桁低い濃度分布したが、Sm-1w群では対照群との差は認められず、Sm-4w群でも曝露中止後4週間が経過すると対照群レベルに戻った。Ceについての分析と、カルシウム等の生体必須元素濃度の分析はこれから行う予定である。

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

吸入曝露実験に使用を予定していたチャンバーおよび微量元素濃度の分析に用いるはずであったICP-MS分析装置が2011年3月に発生した東日本大震災後の修理のため使用時間が限られてしまい、曝露実験および分析が遅延した。

今後の研究の推進方策

吸入曝露した元素は精巣にはあまり移行しないことがわかった。雌についても同様の実験をして生殖器への分布をみることも必要だが、曝露装置の関係で時間がかかると予想されるため、次世代影響は別の方法で同程度の希土類取り込みが期待される量を投与して、並行して進める予定である。

次年度の研究費の使用計画

前述のとおり、分析に用いるはずであったICP-MS分析装置が2011年3月に発生した東日本大震災後の修理のため使用時間が限られてしまい分析が遅延した。そのため、分析に必要な試薬類を予定数量使用しなかったため購入を見送った。次年度において、分析に必要な試薬、ガス類および曝露実験に供する実験動物の追加購入を行い、精力的に分析を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Comparative study of behaviors of inhaled Sm, Ce, or Eu in mice2012

    • 著者名/発表者名
      Chiba M, Shinohara A, Matsukawa T, Kumasaka T, Yokoyama K
    • 学会等名
      Society of Toxicology, Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012.3
  • [学会発表] 希土類元素の体内挙動―投与経路による比較-2012

    • 著者名/発表者名
      松川 岳久, 篠原 厚子, 熊坂 利夫, 千葉 百子,横山 和仁
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012.3
  • [学会発表] 吸入曝露したセリウムとユーロピウムの体内挙動に及ぼす粒子径の影響2011

    • 著者名/発表者名
      篠原厚子、松川岳久、熊坂利夫、佐藤次男、千葉百子、横山和仁
    • 学会等名
      第28回希土類討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011.5
  • [学会発表] 吸入曝露したレアアースの体内挙動―サマリウム, セリウム, およびユウロピウムの肺への沈着とマクロファージ数の比較2011

    • 著者名/発表者名
      篠原厚子、松川岳久、千葉百子、熊坂利夫、横山和仁
    • 学会等名
      第84回日本産業衛生学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011.5
  • [学会発表] ICP-MS and Microscopic Studies of Behavior of Inhaled Cerium in MIce - Particle Size and Time-dependent Change,2011

    • 著者名/発表者名
      Shinohara A, Chiba M, Kumasaka T, Matsukawa T, Sato T, Yokoyama K
    • 学会等名
      ICAS 2011 (IUPAC International Conference of Analytical Science)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011.5

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公開日: 2013-07-10  

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