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JARI Research Journal (2012~)環境・エネルギー/Environment & Energy

資料名 / Title

JRJ20191203 研究速報
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気液界面培養下の気道上皮細胞への排出ガス曝露影響評価法の検討-NO2の繰返し曝露が炎症応答におよぼす影響-
Evaluation Method for Health Effects of Exposure to Automobile Exhaust Gas on Human Airway Epithelial Cells Uunder Air-Liquid Interface Culture Conditions. - Effects of Repeated Exposure to NO2 on Inflammatory Response -

村木 直美,田村 久美子,利根川 義男,伊藤 剛
Naomi MURAKI,Kumiko TAMURA,Yoshio TONEGAWA,Tsuyoshi ITO

 近年,自動車からの規制物質の排出は低減し,大気環境は改善しているが,交通関連大気汚染 (Traffic-Related Air Pollution:TRAP) の健康影響への関心はいまだ高い.自動車に関わる新技術 (排出ガス低減装置,新燃料など) が新たな健康リスクを生む可能性が指摘されており,そのリスクを科学的に適正に比較可能な評価法が求められている.これまでの自動車排出ガスの健康影響は主に動物曝露実験により評価されてきたが,多くの費用と時間がかかっていた.そのため最近では効率的な培養細胞を用いた技術を活用する動きが急速に広まっている.しかし,培養細胞を用いた実験は汎用性が高く,研究者がそれぞれ独自の実験条件を設定可能であり,その実験条件により結果に大きな違いが生じる可能性がある.そこで我々は標準的な自動車排出ガスのin vitro評価法 (培養細胞等を用いた評価法) の構築を目指し,これまで検討を進めてきた.
 自動車排出ガスは呼吸により取り込まれることから,その影響評価では吸入曝露を反映した気液界面培養条件 (細胞上面が気相,下面が液相の培養条件) での細胞曝露が望まれる.また,近年の自動車排出ガスは大幅に改善されており,微弱な排出ガスの影響を感度良く検出する必要があることから,長時間の細胞曝露が可能な実験系が望まれる.しかし,気液界面培養条件下で細胞が乾燥しないように長時間送気し,細胞を安定な状態に保つことは難しい.そこで我々はこれまでに,気液界面培養の曝露試験系に加湿器を導入することで送気の湿度を制御し,細胞を安定した状態で6時間連続で直接曝露可能な細胞曝露システムを構築した.
 このin vitro評価法の有効性・信頼性をさらに示すためには,本評価法が現実の気道の反応を反映し,かつ感度が高い手法であることを示す必要がある.in vitro評価法の高感度化に有効な方法のひとつとして,繰返し曝露が挙げられる.単回曝露では変化が現れない弱いレベルの刺激でも,繰返し曝露により反応が現れる可能性がある.そこで本研究では,in vitro評価法の高感度化における繰返し曝露の有効性を明らかにすることを目的に,ヒト気道上皮細胞にNO2を繰返し曝露し,炎症に係る解析 (遺伝子発現,タンパク質測定,線毛運動周波数) を実施し,その反応性を評価した.

The purpose of this study was to clarify whether repeated exposure is effective in increasing the sensitivity of in vitro evaluation methods for health effects. Human airway epithelial cells were repeatedly exposed to nitrogen dioxide. We analyzed gene expression, protein and the ciliary beat frequency of the cells to compare the sensitivity to single and repeated exposures to nitrogen dioxide. Under the experimental conditions in this study, the effectiveness of repeated exposure in increasing the sensitivity of the in vitro evaluation method for health effects was not clearly observed.

種別 / Article Type

JARI Research Journal (2012~)

資料名 / Title

JRJ20191203 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2019/12

分野 / Field

環境・エネルギー/Environment & Energy
ID:8057
 

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