中分子量高分子化合物と環境化学物質の複合影響の解析

中等分子量高分子化合物与环境化学品的综合影响分析

基本信息

批准号：
18K11682
负责人：
四ノ宮美保
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Saitama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

中分子量範囲（分子量：600～2,000）の高分子化合物の存在が環境化学物質の細胞毒性作用に与える影響について検討し、複合影響の予測手法確立のための新たな基盤形成を目指した。これまでの研究では、SH-SY5Y細胞（ヒト神経芽細胞腫由来）及びCaco-2細胞（ヒト結腸癌由来）を用い、電荷の異なる様々な高分子化合物と農薬等の化学物質の共存が細胞の増殖・生存に与える影響について検討を行った。その結果、単独では細胞の増殖・生存に抑制効果を有しない濃度のポリエチレンイミン（PEI）が、殺菌剤等として使用されるチウラムの細胞毒性を相殺することを明らかにした。一方、パラコート（除草剤）との共存では、培養期間に依存してPEIがパラコートによる細胞毒性作用を増強することを見出した。本年度は、PEIによるチウラムの細胞毒性を相殺するメカニズムとして、PEIの2価銅イオンへのキレート作用の関与を調べるため、種々の類縁化合物によるSH-SY5Y細胞への毒性評価の比較を行った。その結果、2価銅イオンを含むジメチルジチオカルバミン酸銅（II）が銅イオンを含まないチウラムやジメチルジチオカルバミン酸ナトリウムに比べて、PEIによる毒性抑制効果が弱い傾向にあることが分かった。また、PEIと同じカチオン系の高分子化合物であり、2価銅イオンへのキレート形成能を有するポリ-L-リシン（分子量：1,000～5,000）によるSH-SY5Y細胞への影響を調べた。ポリ-L-リシンは、PEIと比べて単独での細胞毒性は弱く、またPEIがチウラムの細胞毒性を抑制する0.05 mg/mLにおいても抑制効果を示さないことが分かった。今後、両物質の影響の違いを検討し、作用メカニズムについてまとめる予定である。

我们研究了在中等分子量范围（分子量：600-2,000）中存在聚合物化合物对环境化学物质的细胞毒性作用的影响，并旨在为预测复杂效应的方法构成新的基础。先前的研究使用了SH-SY5Y细胞（源自人神经母细胞瘤）和CACO-2细胞（源自人类结肠癌）来研究具有不同电荷和化学物质（例如农药对细胞增殖和生存）的各种聚合物化合物共存的影响。结果，据表明，聚乙烯亚胺（PEI）的浓度没有抑制细胞生长和单独生存的作用，而单独生存抵消了用作杀真菌剂的硫素的细胞毒性。另一方面，我们发现，在与帕拉奎特（除草剂）共存，PEI会根据培养时期增强paraquat的细胞毒性作用。在今年，我们将SH-SY5Y细胞的毒性评估与各种相关化合物进行了比较，以检查PEI对Divalent铜离子的螯合作用的参与，以此来抵消PEI的细胞毒性。结果，发现含有二价铜离子的铜（II）二硫二硫代氨基氨基甲酸二硫代氨基氨酸趋势倾向于与硫素和二甲基二硫代氨基钠的PEI抑制毒性的作用较弱，不含铜离子。此外，研究了类似于PEI的阳离子聚合物化合物的聚-L-赖氨酸（分子量：1,000-5,000）的作用，并且可以研究在SH-SY5Y细胞上螯合二价铜离子的能力。聚-L-赖氨酸的细胞毒性少于PEI，并且发现PEI即使在0.05 mg/mL下也不会表现出抑制作用，从而抑制硫素细胞毒性。将来，我们将研究物质影响的差异，并总结作用机理。