2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナノカーボンによるリソソーム膜障害と毒性発現メカニズム
| Project/Area Number |
26600031
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
湯田坂 雅子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノ材料研究部門, 招聘研究員 (70159226)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20210627)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ナノカーボン / 表面被覆 / マクロファージ / リソソーム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
カーボンナノチューブやカーボンナノホーンなどのナノカーボン（NC)の毒性試験においては、それらを水溶液中に分散する必要があり、分散剤としては低毒性であるリン脂質ポリエチレングリコール（PLPEG)が用いられている。しかし、PLPEGにより表面被覆したNCは、細胞毒性試験中に培地中で凝集してしまい、また、大量にPLEG被覆したカーボンナノホーン（CNH)を貪食したマクロファージ細胞はリソソーム膜障害を起こし、細胞死することを明らかにしてきた。PLPEG-CNHをマウスに血中投与した際にも、マクロファージに貪食されてしまい、分散剤の毒性発現に至ることもある事を示した。26年度末にNCのマクロファージによる貪食阻害効果がPLPEGより優れている新規分散剤（特許申請中）を見出した。27年度は、新規分散剤（X）がNCの毒性低減に適した被覆剤であることを確認するための実験を行った。マクロファージを用いた細胞実験においては、PLPEG-CNHと異なり、X-CNHは24時間以下の培養ではほとんど凝集することなく均一分散状態を維持し、細胞内に取り込まれた量も少なかった。マウス体内でも、マクロファージに取り込まれにくく、血中滞留時間の増加と速やかな体外排出が期待されたので、X-CNTをマウスに尾静脈投与し、CNTの近赤外発光イメージングにより、X-CNTの体内動態を観察した。予想に反して、X-CNTはマウス体内の特殊な組織に集積することが判明した。X-CNTの分散性が上がったことで凝集して大きくなったサイズが原因でマクロファージに貪食されることが減り、分散剤XとCNTあるいはどちらか一方と生体内の組織/細胞との特異な相互作用が顕著に表れるようになった結果であると推定された。
|
