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2015 年度 実績報告書

ナノファイバーのインフラマゾーム形成機構と毒性評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26670341
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

平野 靖史郎  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク研究センター, 室長 (20150162)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード粒子状物質 / マクロファージ / 貪食 / ピノサイトーシス / インフラマゾーム
研究実績の概要

粒子状物質とエンドトキシンとの複合曝露が、インフラマゾームを介したサイトカイン産生に及ぼす影響について調べることを目的とし、J774.1細胞に、繊維状二酸化チタン粒子(FTiO2)、リポポリサッカライド(LPS)、あるいは両者を添加した。培養上清を抗体アレイ法やELISA法によるサイトカインの定量に、細胞はカスパーゼ1活性やRT-PCR法によるサイトカインmRNA発現量の測定に供した。 また、IL-1betaの産生に及ぼすカスパーゼ阻害剤の効果についても調べた。比較用粒子としてリン酸3カルシウム(TCP)を用いた。 LPSを曝露した細胞では、IL-1betaの他G-CSF, GM-CSF, IL-6の産生が顕著に上昇したが、FTiO2との同時曝露により相乗効果がみられたのは、IL-1betaのみであった。細胞をLPSで前処理した後に-TiO2に曝露した場合には、このような相乗的効果は認められなかった。また、TCPも同様にLPSとの相乗的効果を示した。IL-1betaのmRNA発現量はLPSとF-TiO2との同時曝露により相乗的に増加したが、この効果はIL-6 mRNAについても見られた。一方、LPSやF-TiO2は細胞内カスパーゼ1の活性に影響を及ぼさなかったことから、J774.1細胞におけるLPSとF-TiO2との複合曝露によるIL-1betaの産生上昇は、LPSのプライミング効果というよりは、転写活性から成熟IL-1betaの分泌にわたる一連の効果によるものであると考えている。また、J774.1細胞のリソゾームの機能を低下させ、LC3-Iとその脂質付加体であるLC3-II, ならびにオートファジー基質であるp62/SQSTM1とそのリン酸化体の量的変化をwestern blotting法により調べたところ、炭酸アンモニウム、bafilomycin、chloroquineでリソゾーム機能を低下させた細胞においては、LC3量とともにLC3-II/LC3-I比が上昇し、さらに血清非存在下ではリン酸化p62/SQSTM1(Ser351)量も顕著に増加していることがwestern blotting の結果から明らかとなった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Macrophage Receptor with Collagenous Structure (MARCO) is Processed by Either Macropinocytosis or Endocytosis-Autophagy Pathway.2015

    • 著者名/発表者名
      Seishiro Hirano and Sanae Kanno
    • 雑誌名

      PLoS ONE 10

      巻: 10 ページ: 1-16

    • DOI

      e0142062. 10.1371/journal.pone.0142062.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マクロファージのIL-1beta産生に及ぼす繊維状粒子状物質とエンドトキシンの影響.2016

    • 著者名/発表者名
      平野靖史郎,古山昭子,菅野さな枝
    • 学会等名
      第86回日本衛生学会
    • 発表場所
      旭川市民文化会館(北海道・旭川市)
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-13
  • [学会発表] ディーゼル排気由来SOAの血管内皮細胞への影響2015

    • 著者名/発表者名
      古山昭子,藤谷雄二,平野靖史郎
    • 学会等名
      第56回 大気環境学会 年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-16
  • [学会発表] マクロファージにおけるリソゾーム機能低下がLC3の細胞内動態に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      平野靖史郎,菅野さな枝
    • 学会等名
      第22回日本免疫毒性学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-11
  • [図書] Atmospheric Nanoparticles and Their Potential Health Effects. (Ed. Yin-Ji Li, Masakazu Umezawa, Hajime Takizawa, Ken Tanaka, and Tomoyuki Kawada: PM2.5, Role of Oxidative stress in Health Effects and Prevention Strategy)2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Fujitani, Akiko Furuyama, and Seishiro Hirano
    • 総ページ数
      257
    • 出版者
      Nova Science Publisher

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公開日: 2017-01-06  

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