Toxicological significance of metal biogenic nanoparticles

金属生物纳米粒子的毒理学意义

基本信息

批准号：
21H04920
负责人：
小椋康光
金额：
$ 27.12万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な用途のために化学的に合成されたナノ粒子が、生体や細胞に対してどのような影響を及ぼすかという観点の毒性学的研究、すなわち外来性のナノ粒子の毒性研究は、これまで数多くなされてきた。しかし、毒性が高いとされている水溶性の金属元素が動物細胞に曝露された場合、元素状つまり不溶性のナノ粒子を形成し、生体分子との相互作用を低下させることにより、解毒を図るという機構が動物細胞にも存在することが明らかになりつつある。本来、動物は生活環境に合わせて、環境から曝露される化学物質を代謝し、排泄するという解毒を行っているが、細胞内でナノサイズの不溶性含金属粒子（バイオジェニックナノ粒子）を生成し、必ずしも排泄を伴わない毒性の低減という代謝機構の存在を示唆するという毒性学のパラダイムシフトを目指して、その機構を明らかにしていくことが本研究の目的である。本年度は、テルルという産業上有用な半金属元素のバイオジェニックナノ粒子生成の機構の一端を明らかにした。また、長年懸案となっていた植物内でのテルルの主要代謝物の同定についても検討し、成果を得た。単細胞藻類、高等植物及び動物細胞といった生物種を越えてテルルのナノ粒子が生成するが、その詳細な機構については明らかとなっていなかった。本研究において、培養細胞を用いて、テルルのナノ粒子が生成する機構を明らかにした。現在、論文を執筆中である。また植物体内での主要なテルル代謝物の同定にも成功し、これについても現在論文を執筆中である。

针对各种用途的化学合成纳米粒子对活体和细胞的影响的毒理学研究，即外来纳米粒子的毒性研究，迄今为止已经进行了许多工作。然而，当已知具有剧毒的水溶性金属元素暴露于动物细胞时，它们会形成元素或不溶性纳米颗粒，从而减少与生物分子的相互作用并使它们解毒。越来越清楚的是，这种机制也可以。存在于动物细胞中。动物通常根据其生活环境，通过代谢和排泄从环境中接触的化学物质来进行解毒，但它们在细胞内产生纳米尺寸的不溶性含金属颗粒（生物纳米颗粒）。本研究的目的是阐明。这种机制的目的是通过提出一种代谢机制的存在来降低毒性而不一定涉及排泄，从而使毒理学发生范式转变。今年，我们阐明了生产碲（一种工业上有用的准金属元素）生物纳米粒子的部分机制。我们还对植物中碲主要代谢物的鉴定这一长期存在的问题进行了研究，并取得了成果。碲纳米粒子在单细胞藻类、高等植物和动物细胞等生物物种中产生，但详细机制尚未阐明。在这项研究中，我们阐明了利用培养细胞生产碲纳米粒子的机制。目前正在写论文。我们还成功鉴定了植物中的主要碲代谢物，目前正在撰写有关该主题的论文。