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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of risk assessment method on brain development focusing on aberrant regulation of DNA methylation

Research Project

Project/Area Number 18H02341
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

渋谷 淳  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 卓越教授 (20311392)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
KeywordsIn vivo発達神経毒性試験法 / 化学物質リスク / 海馬神経新生 / DNAメチル化異常 / 簡易スクリーニング法
Outline of Annual Research Achievements

本年度は海馬神経新生の不可逆影響物質であるプロピオチオウラシル(PTU),バルプロ酸(VPA),グリシドール(GLY)を発達期曝露した児動物で,生後21日目(PND 21)の海馬歯状回においてMethyl-SeqとRNA-Seq解析により得られたプロモーター領域過メチル化・発現低下遺伝子について,PND 21とPND 77におけるqRT-PCRによるmRNA発現とメチル化特異的高解像度融解曲線法によるメチル化の検証解析を実施した。その結果,PND 21ではPTUにおいて7遺伝子,GLYにおいて1遺伝子の過メチル化と発現低下が確認できた。PND 77ではPTUにおいて3遺伝子で確認できた。そのうち,neurograninは免疫組織化学的解析によりGLYでPND 21とPND 77において顆粒細胞層での陽性細胞数の減数を認め,現在,ヒトでの重要発達神経毒性物質であるエタノール,酢酸鉛,塩化アルミニウムの発達期曝露例で検討をしている。
また,エタノール,酢酸鉛,塩化アルミニウムについて,一般毒性試験の枠組みでラット28日間反復経口投与を実施し,海馬神経新生影響を探索した。その結果,エタノールはシナプス可塑性の低下やparvalbumin陽性介在ニューロンシグナルの増加によるtype-1神経幹細胞の増加とtype-2a神経前駆細胞の減少を示した。酢酸鉛は酸化ストレスに起因するtype-2b神経前駆細胞への分化抑制やcalretinin陽性介在ニューロンシグナルの増加による成熟ニューロンやシナプス可塑性の増加を示した。塩化アルミニウムではparvalbumin陽性介在ニューロンシグナルの増加によるtype-2a神経前駆細胞への分化抑制と酸化ストレスの亢進による神経前駆細胞のアポトーシスとアストロサイトの増生が示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

(9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Induction of cellular senescence as a late effect and BDNF-TrkB signaling-mediated ameliorating effect on disruption of hippocampal neurogenesis after developmental exposure to lead acetate in rats2021

    • Author(s)
      Yamashita Risako、Takahashi Yasunori、Takashima Kazumi、Okano Hiromu、Ojiro Ryota、Tang Qian、Kikuchi Satomi、Kobayashi Mio、Ogawa Bunichiro、Jin Meilan、Kubota Reiji、Ikarashi Yoshiaki、Yoshida Toshinori、Shibutani Makoto
    • Journal Title

      Toxicology

      Volume: 456 Pages: 152782~152782

    • DOI

      10.1016/j.tox.2021.152782

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of gene targets of developmental neurotoxicity focusing on DNA hypermethylation involved in irreversible disruption of hippocampal neurogenesis in rats2020

    • Author(s)
      Kikuchi Satomi、Takahashi Yasunori、Ojiro Ryota、Takashima Kazumi、Okano Hiromu、Tang Qian、Woo Gye‐Hyeong、Yoshida Toshinori、Shibutani Makoto
    • Journal Title

      Journal of Applied Toxicology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/jat.4089

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] エタノールの発達期曝露によるラットの出生後の海馬歯状回における可逆的な神経新生障害と、成熟後における遅発影響としての新生顆粒細胞のシナプス可塑性の低下2021

    • Author(s)
      高橋康徳、山下理紗子、菊地聡美、岡野 拡、高嶋和巳、尾城椋太、唐 倩、吉田敏則、渋谷 淳
    • Organizer
      第3回医薬品毒性機序研究会
  • [Presentation] エタノールの発達期曝露はラットの出生後の可逆的な神経新生障害を誘発し、成熟後におけるシナプス可塑性の低下をもたらす2021

    • Author(s)
      高橋康徳、山下理紗子、菊地聡美、岡野 拡、高嶋和巳、尾城椋太、吉田敏則、渋谷 淳
    • Organizer
      第37回日本毒性病理学会
  • [Presentation] 塩化アルミニウムの発達期曝露によるラット海馬歯状回神経新生への影響2020

    • Author(s)
      菊地 聡美、岡野 拡、高橋 康徳、高嶋 和巳、山下 理紗子、小林 美央、吉田 敏則、渋谷 淳
    • Organizer
      第47回日本毒性学会
  • [Presentation] エタノールの発達期曝露によるラットの海馬歯状回における神経新生への影響2020

    • Author(s)
      高橋 康徳、山下 理紗子、菊地 聡美、岡野 拡、高嶋 和巳、小林 美央、吉田 敏則、渋谷 淳
    • Organizer
      第47回日本毒性学会
  • [Presentation] 酢酸鉛の発達期曝露によるラット海馬神経新生に対する影響2020

    • Author(s)
      山下 理紗子、高橋 康徳、菊地 聡美、高嶋 和巳、小林 美央、吉田 敏則、渋谷 淳
    • Organizer
      第47回日本毒性学会
  • [Presentation] 海馬神経新生の傷害性に着目したインビボ神経毒性の評価.日本薬理学会合同シンポジウム:化学物質の神経毒性評価の現状と課題2020

    • Author(s)
      渋谷 淳
    • Organizer
      第47回日本毒性学会
  • [Presentation] 発達神経毒性検出と発がん性予測にかかるin vivo簡易評価に関する開発研究2020

    • Author(s)
      渋谷 淳
    • Organizer
      第47回日本毒性学会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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