都市部空中花粉アレルゲンの放出機構解明とその変性に伴う生体増悪評価

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24310005
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 王 青躍 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (30344956)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 花粉 / アレルゲン / 生体影響 / 大気汚染

研究概要

本研究は、花粉飛散時の空中花粉アレルゲン含有微粒子の放出機構や都市環境汚染化学種による性質変化に関する独創的研究を行い、その動態評価手法を確立する。特に、細胞系試験も加え、汚染化学的影響したアレルゲンの生体への増悪影響を評価し、花粉症罹患、免疫学の健康影響の評価手法の改善に貢献しようとしている。具体的に以下の内容を行っていく予定です。
1.地域間輸送時の花粉微小化・アレルゲン放出の機構
2.大気中の花粉アレルゲンのアレルギー性の計測
3.空中アレルゲン含有粒子と環境汚染化学種の複合微小粒子の生成機構・曝露経路、迅速に検討が可能な細胞系を用いて、アポトーシス誘導能などの生体内増悪への影響・毒性の評価
等について、以下の通り、段階的に研究を進めてきている。
日本関東平野でのスギ、ヒノキ花粉飛散期において、空中花粉アレルゲンの新規粒径別捕集法の確立、飛散花粉数とアレルゲンとの関連、花粉微小化機構の解析、アレルゲン高感度新規計測法の確立、ラボ曝露実験系の構築、アレルゲンの放出機構や変性に関する基礎研究を行ってきている。
・空中花粉及びアレルゲンを捕集すること
・都市大気から捕集するアレルゲンと共通抗原の高感度可視化法の開発
・粒径別大気サンプラー、リアルタイム花粉飛散数自動計測、アレルゲン濃度との関連性解析
また、アレルゲンに関する基礎研究
・分子間相互作用を利用する表面プラズモン共鳴法による空中花粉アレルゲン濃度の計測アレルゲンの飛散状況の把握、アレルゲンの抗原活性の地域差評価を行う。
・飛散時期の花粉アレルゲン・共通抗原の測定による花粉由来炭素成分の寄与評価
・固気流動床型反応器を用いたスギ花粉へのガス曝露実験系の構築とアレルゲンの性質調査基礎実験

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今年度、スギ、ヒノキ花粉飛散期において、予定通り、空中花粉アレルゲンの新規粒径別捕集法の確立、飛散花粉数とアレルゲンとの関連、花粉微小化機構の解析、アレルゲン高感度新規計測法の確立、ラボ曝露実験系の構築、アレルゲンの性質調を行ってきている。

今後の研究の推進方策

・固気流動床型反応器を用いたスギ花粉へのガス曝露実験系の構築とアレルゲン変性の予備実験
・都市部大気や地域間移流を模擬した空中花粉の形態変化に伴う微小化の各種要因詳細調査
・走査型顕微鏡の活用入による標識した空中花粉アレルゲン含有粒子の高感度計測および高解像度の三次元新規可視化法の検討

次年度の研究費の使用計画

・分子間相互作用を利用する表面プラズモン共鳴法による空中花粉アレルゲン濃度の計測アレルゲンの飛散状況の把握、アレルゲンの抗原活性の地域差評価を行う。
・飛散時期の花粉アレルゲン・共通抗原の測定による花粉由来炭素成分の寄与評価
・固気流動床型反応器を用いたスギ花粉へのガス曝露実験系の構築とアレルゲン変性の基礎実験

研究成果

• [雑誌論文] Diurnal and nocturnal behaviour of airborne Cryptomeria japonica pollen grains and the allergenic species in urban atmosphere of Saitama, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang Q., Nakamura S, Lu S., Nakajima D., Suzuki M., Sekiguchi K., Miwa M
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 7(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the physical form of allergenic Cry j l in the urban atmosphere and determination of Cry J l denaturation by air pollutants (2012)
  • 著者名/発表者名: Wang, Q., Morita, J., Gong, X., Nakamura, S., Suzuki, M., Lu, S., Sekiguchi, K., Nakajima, T., Nakajima, D., Miwa, M.
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 6 ページ: 33-40
  • DOI: ttp://dx.doi.org/10.5572/ajae.2012.6.1.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気汚染物質によるスギ花粉アレルゲンCry j 1の化学的修飾と3-ニトロチロシンのHeLa細胞に対するアポトーシス誘導能に関する基礎研究(Basic study on chemical modification of Japanese cedar pollen allergen (Cry j 1) by air pollutants and apoptosis inducibility of 3-nitrotyrosine for HeLa cell) (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田淳, 王青躍, ゴン秀民, 仲村慎一, 鈴木美穂, 中島拓也, 関口和彦, 中島大介, 三輪誠
  • 雑誌名: エアロゾル研究 巻: 7 ページ: 71-77
  • 査読あり
• [学会発表] ニトロ化スギ花粉アレルゲンにおけるアポトーシス誘導能の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 王青躍, 董詩洋, 森田淳, 鈴木美穂, 仲村慎一, ゴン秀民, 関口和彦,沖島大介
  • 学会等名: 第29回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 福岡北九州学術研究都市会議場
  • 年月日: 20120828-20120830
• [学会発表] スギ花粉主要アレルゲンと共通抗原性をもつ花粉アレルゲンの飛散量調査 (2012)
  • 著者名/発表者名: 王青躍, 高井優子, 中島拓也, 仲村慎一, ゴン秀民, 鈴木美穂, 関口和彦, 中島大介
  • 学会等名: 第29回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 福岡北九州学術研究都市会議場
  • 年月日: 20120828-20120830
• [図書] Air Pollution XX Ecology and The Environment, Vol. 157 (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S., Wang Q., Gong S., Takai Y, Lu S., Nakajima D., Suzuki M., Sekiguchi K. and Miwa M.
  • 総ページ数: 387-398
  • 出版者: WIT Press (London)
• [備考] 研究成果の紹介とメディア報道:花粉や大気汚染対策について、NHK総合テレビ「おはよう日本」をはじめ、30件のテレビ番組に出演した。また、新聞各紙や雑誌などによって、その研究成果も報道された。
  • URL: http://park.saitama-u.ac.jp/wang_oseiyo/indes-j.php
• [備考] 詳細は本学webページを確認してください。
  • URL: http://www.saitama-u.ac.jp/announce/20130301-3.html