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2016 年度 実績報告書

微細形態解析による発達神経毒性メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24221003
研究機関筑波大学

研究代表者

遠山 千春  筑波大学, 医学医療系, 客員教授 (10150872)

研究分担者 渡辺 知保  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (70220902)
研究期間 (年度) 2012-05-31 – 2017-03-31
キーワード発達神経毒性 / 微細形態 / 内分泌かく乱作用 / ダイオキシン / 芳香族炭化水素受容体 / 超音波発声
研究実績の概要

微量の化学物質への周産期曝露により、成育後に認知・行動異常が生じることがある。この発達神経毒性の解明は、放射線・化学物質影響における重要課題である。本研究では、認知・行動異常を引き起こすダイオキシン(TCDD)を用いて、神経細胞微細形態に着目した組織解析を中心に、認知・行動異常の背景にある毒性作用の分子メカニズムを明らかにするための研究を行った。本年度の研究実績概要を項目ごとに示す。

1)TCDD曝露によるセマフォリン遺伝子群の発現変化: 周産期TCDD曝露により微細形態異常に至る分子レベルの変化を調べるため、マイクロアレイによる網羅的解析ならびに定量PCRによる遺伝子発現解析を行った。その結果、TCDD曝露を受けたマウスの脳では神経ネットワークの構築に関わるセマフォリン3bおよび3g遺伝子発現量の増加が認められた。
2)マウス脳におけるAhR遺伝子の発現解析:TCDDの受容体として働くAhRの脳内における発現部位をin situ hybridization法により調べた。その結果、胎仔期の時点から海馬・大脳皮質・小脳などにおいてAhR mRNAが認められた。すなわち、胎盤・母乳を介して仔の脳にTCDDが取り込まれ、AhRを介したシグナル伝達経路のかく乱が生じて脳の正常な発生・発達が阻害されるという作用機序が考えられる。
3)TCDD曝露によるマウスの超音波発声行動の異常: 発達期マウスの行動異常を評価する試験系は標準化されておらず、情報が極めて少ない。昨年度に立ち上げた新生仔マウスの鳴き声(超音波発声)を指標とした行動試験系を用いて、TCDD曝露を受けたマウスの超音波発声を調べた。その結果、TCDD曝露が超音波発声を抑制することを見出した。微細形態変化が行動レベルの異常を引き起こす可能性を示唆するとともに、発達期マウスを対象とした新規行動試験系の開発につながる成果である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Excessive activation of AhR signaling disrupts neuronal migration in the hippocampal CA1 region in the developing mouse2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura E, Kubo K, Endo T, Nakajima K, Kakeyama M, Tohyama C
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 42 ページ: 25-30

    • DOI

      10.2131/jts.42.25.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Embryonic and postnatal expression of aryl hydrocarbon receptor mRNA in mouse brain2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura E, Tohyama C
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroanatomy

      巻: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnana.2017.00004.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] AhR signaling activation disrupts migration and dendritic growth of olfactory interneurons in the developing mouse2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura E, Ding Y, Tohyama C
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/srep26386.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In utero and lactational dioxin exposure induces Sema3b and Sema3g gene expression in the developing mouse brain2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura E, Endo T, Yoshioka W, Ding Y, Ujita W, Kakeyama M, Tohyama C
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 476 ページ: 108-113

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.05.048.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Developmental neurotoxicity test guidelines: problems and perspectives2016

    • 著者名/発表者名
      Tohyama C
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 41 ページ: SP69-SP79

    • DOI

      10.2131/jts.41.SP69.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] In utero and lactational TCDD exposure impairs ultrasonic vocalization of neonatal mice2017

    • 著者名/発表者名
      Eiki Kimura, Chiharu Tohyama
    • 学会等名
      Society of Toxicology (56th Annual Meeting and ToxExpo)
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2017-03-12 – 2017-03-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 周産期ダイオキシン曝露が発達期マウスの神経回路構築に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      木村栄輝、遠藤俊裕、吉岡亘、松吉智瑛里、宇治田和佳、掛山正心、遠山千春
    • 学会等名
      環境ホルモン学会第19回研究発表会
    • 発表場所
      茨城県つくば市(文部科学省研究交流センター)
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-09
  • [学会発表] Significance of AHR signaling on the mammalian brain development2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura E, Tohyama C
    • 学会等名
      AHR Conference 2016
    • 発表場所
      University of Rochester School of Medicine, Rochester, New York, USA
    • 年月日
      2016-08-03 – 2016-08-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新生仔マウスの超音波発声を指標とした新たな毒性評価手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      木村栄輝、遠山千春
    • 学会等名
      第43回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市(ウインクあいち)
    • 年月日
      2016-06-29 – 2016-07-01
  • [学会発表] 「環境ホルモン」と毒性学:問題提起から今日まで2016

    • 著者名/発表者名
      遠山千春
    • 学会等名
      第43回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市(ウインクあいち)
    • 年月日
      2016-06-29 – 2016-07-01
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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