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高感受性要因に配慮したナノマテリアルの健康影響評価とメカニズムの解明に関する研究(平成 20年度)
Studies on the health effects of nanomaterials with special emphasis on the sensitive populations

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0608CD530
開始/終了年度
2006~2008年
キーワード(日本語)
ナノマテリアル,健康影響,高感受性
キーワード(英語)
NANOMATERIALS, HEALTH EFFECTS, SENSITIIIVITY

研究概要

(1)免疫・アレルギー、呼吸器、循環器、粘膜系とそれらに関連する疾患モデルに、ナノマテリアルの曝露が及ぼす健康影響を明らかにする。特に、大気中のナノメーターサイズの粒子に感受性の高い疾患である「アレルギー性気管支喘息」、「感染性肺傷害」、「凝固・線溶系異常」に種々のナノマテリアルの経気道曝露が与える影響を、重点的に解明する。2)ナノマテリアルのサイズ、形状、組成と、健康影響の種別や強度との相関性について明らかにする。さらに、(3)病態増悪のメカニズムを分子レベルで体系的に解明し(DNAマイクロアレイを活用)、ヒトにおける健康影響評価に外挿する

研究の性格

  • 主たるもの:応用科学研究
  • 従たるもの:基礎科学研究

全体計画

(1)免疫・アレルギー、呼吸器、循環器、粘膜系とそれらに関連する疾患モデルに、ナノマテリアルの曝露が及ぼす健康影響を明らかにする。特に、大気中のナノメーターサイズの粒子に感受性の高い疾患である「アレルギー性気管支喘息」、「感染性肺傷害」、「凝固・線溶系異常」に種々のナノマテリアルの経気道曝露が与える影響を、重点的に解明する。なお、ナノマテリアルは経気道曝露を中心とするが、各物質に特徴的な曝露様式を選択し研究を進める。加えて、(2)組成の異なる種々のナノマテリアル(後記)を複数のサイズで用意し、検討対象物質とする。これにより、ナノマテリアルのサイズ、形状、組成と、健康影響の種別や強度との相関性について明らかにする。さらに、(3)病態増悪のメカニズムを分子レベルで体系的に解明し(DNAマイクロアレイを活用)、ヒトにおける健康影響評価に外挿する。

今年度の研究概要

ナノマテリアルが血液凝固系の異常に及ぼす影響とメカニズムの解明に関する研究
 ナノマテリアル単独曝露群も設定し、ナノマテリアルそのものが血液凝固系に及ぼす影響も検討する。ICR系雄性マウスに下記の実験群を設定し、経気道曝露(気管内投与)を施行する。なお、遺伝的にToll-like receptorの発現様式が異なる他系統のマウスについてもあわせて研究を進める。
1. vehicle曝露群(0.05% Tween 80, 0.25%DMSO加リン酸緩衝液(pH:7.4)を100μl/bodyで曝露)
2. ナノマテリアル曝露群(125μg/bodyを最大量とし、少量曝露群を設定) 
3. 細菌毒素曝露群(lipopolysaccharide: LPS: 75μg/bodyを最大量とし、少量曝露群を設定)
4. ナノマテリアル + 細菌毒素併用曝露群 
経気道曝露の24−72時間後に、以下の検討を開始する。
(1) 血液凝固に関連するパラメータ(PT, APTT, fibrinoge, vWF, 等)、(2) 血小板を含む血球数、(3) 線溶系に関連するパラメータ(FDP, 等)、(4) 気管支肺胞洗浄液中の総細胞数と好中球をはじめとする各種炎症細胞の浸出数、(5) 肺、肝、腎の組織学的所見(肺に関しては、好中球性気道炎症と肺水腫に注目して定量的に検討し、肝、腎に関しては、炎症細胞の浸潤や臓器傷害と共に血栓形成にも注意し、カルボニル及び酸化ストレスマーカーの免疫組織学的検討も行う。)、(6) 肺水腫や炎症性傷害の指標として臓器水分量、(7) 組織の遠心上清に含まれる炎症性サイトカイン (IL-1β, TNF-α, IL-6, 等)、ケモカイン (KC, MIP-1α, MIP-2, 等) の濃度(ELISA)等を検討する。

備考

重点3に関連する課題

課題代表者

高野 裕久

担当者

  • 井上 健一郎
  • 柳澤 利枝環境リスク・健康研究センター