2015 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of mechanisms and development of preventive methods for health disturbances caused by exposure to low frequency noise
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15H01743
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
加藤 昌志 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10281073)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 正史 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80362317)
大神 信孝 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80424919)
矢嶋 伊知朗 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80469022)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 低周波騒音 / 平衡機能障害 / 内耳 / 遮音材 / 予防 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【背景】低周波騒音の健康リスクは、ほとんど不明で、環境基準値もない。代表者らは、日常生活で曝露されうる低周波騒音が、野生型マウスにおける内耳前庭障害を介して平衡機能障害を誘発することを示した。
【目的】まず、医工連携研究により、低周波騒音の曝露装置を作製し、動物実験にて、周波数別の低周波騒音に対する健康障害を調べ、健康リスクを評価し、環境基準値策定のための基礎データを提供する。次に、低周波騒音による健康障害の分子機構の解析成果をベースにして薬物による予防療法を提案する。さらに、低周波騒音を効率的に低減する医工連携研究を推進する。最後に、ヒトが日常的に曝露されている低周波騒音が平衡機能等の内耳機能に与える影響を周波数別に解析する疫学研究を推進する。
【研究成果】1）音刺激装置の開発：マウス・ヒトに対する広域波長および単波長の低周波騒音曝露システムの改良に関する医工連携研究を継続している。2）健康リスク評価：比較的高音圧の低周波騒音を曝露された場合、マウスが受ける影響は、新生仔期と成獣期では異なる可能性を動物実験で発見した。一方、音圧の異なる低周波騒音曝露では、マウスに対する影響も異なることを発見し、メカニズムの解析を開始した。3）予防法の開発：ハニカム構造を持つ遮音材は、低周波騒音を効率的に低減できる可能性があることを見つけた。今後も、本遮音材を用いた医工連携研究を継続し、防音による生物学的効果を検証する予定である。4）疫学調査：低周波騒音の周波数を勘案して、ヒトに対する健康影響を調べる疫学調査を実施し、データ整理と統計学的解析を進め、新しい知見を得た。今後、特許申請を視野に入れながら、マウスで得られた結果について、ヒトでの再現性の検討を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
以下の理由より、本研究は当初の計画通りに進展していると判断できる。
1）音刺激装置の開発：スピーカー等の調整により、広域波長および単波長の低周波騒音曝露システムの開発に成功している。今後、さらに、性能の向上をめざして開発を続ける予定である。
2）健康リスク評価：比較的音圧の高い低周波騒音で誘発される平衡機能障害について、成獣期曝露と新生仔期曝露では、影響が異なる可能性を動物実験（マウス）で示した。さらに、平衡機能障害を誘発する低周波騒音の閾値を、動物実験で検討した。また、低周波騒音誘発性平衡機能障害が可逆的であるのか、不可逆性であるのかを、動物実験で解明した。一方、音圧の比較的低い低周波騒音の曝露の健康影響に関しては、マウスを用いて、より詳しく作用を解析した。
3）予防法の開発：低周波騒音を効率的に低減できる遮音材を見つけることに成功した。今後、機序解析を含めて、さらに詳しく検討する予定である。
4）疫学調査：曝露される低周波騒音の周波数の違いにより異なる健康影響が誘発される可能性をヒトで発見した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1）音刺激装置の開発：さらに低い周波数の低周波騒音（25 dB以下）を安定的に出力できるように改良を進める予定である。
2）健康リスク評価：異なる音圧・異なる周波数の低周波騒音を、異なる週齢で曝露された際の平衡機能への影響を調べ、成獣期曝露と比較する（特に、新生仔期曝露の影響に着目する）。さらに、低周波騒音により誘発される内耳障害の分子メカニズムを、マウス（in vivo）・培養組織（ex vivo）・培養細胞（in vitro）で検討し、分子機構を解明する。
3）予防法の開発：低周波騒音を効率的に低減できる遮音材の健康影響を、マウス（in vivo）・培養組織（ex vivo）・培養細胞（in vitro）を適切に用いて、平衡機能障害を指標として調べる。解析方法は、生理学実験・形態学的・分子生物学的技術を用いる。さらに、低周波騒音により誘発される内耳性平衡機能障害を予防できる薬物を探索する。
4）疫学調査：ヒトを対象として実施した疫学調査の結果について、特許申請を考慮するとともに、論文としての公表できるレベルに高める。
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[Journal Article] Exposure to diphtheria toxin during the juvenile period impairs both inner and outer hair cells in C57BL/6 mice.2017
Author(s)
Konishi H, Ohgami N, Matsushita A, Kondo Y, Aoyama Y, Kobayashi M, Nagai T, Ugawa S, Yamada K, Kato M, Kiyama H.
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Journal Title
Neuroscience
Volume: 351
Pages: 15-23
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Preliminary characterization of a murine model for 1-bromopropane neurotoxicity: Role of cytochrome P450.2016
Author(s)
Zong C, Garner E, Huang C, Zhang X, Zhang L, Chang J, Toyokuni S, Hidenori I, Kato M, Sakurai T, Ichihara S, Ichihara G.
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Journal Title
Toxicol Lett
Volume: 258
Pages: 249-258
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Importance of detoxifying enzymes in differentiating fibrotic development between SHRSP5/Dmcr and SHRSP rats.2016
Author(s)
Naito H, Jia X, Yetti H, Yanagiba Y, Tamada H, Kitamori K, Hayashi Y, Wang D, Kato M, Ishii A, Nakajima T.
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Journal Title
Environ Health Prev Med
Volume: 21(5)
Pages: 368-381
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Uranium in well drinking water of Kabul, Afghanistan and its effective, low-cost depuration using Mg-Fe based hydrotalcite-like compounds.2016
Author(s)
Kato M, Azimi MD, Fayaz SH, Shah MD, Hoque MZ, Hamajima N, Ohnuma S, Ohtsuka T, Maeda M, Yoshinaga M.
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Journal Title
Chemosphere
Volume: 165
Pages: 27-32
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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