神経炎症を介した農薬類の神経毒性機序の解明とmicroRNAバイオマーカーの同定

阐明神经炎症介导的农药神经毒性机制及microRNA生物标志物的鉴定

• 批准号: 22K17342
• 负责人: 平野 哲史
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17342/
• 关键词: 神経炎症; ミクログリア; エクソソーム; microRNA; バイオマーカー; 影響評価; 神経毒性; 農薬

ミクログリアの活性化により生じる慢性的な炎症応答、すなわち「神経炎症」はニューロンにおけるシナプス機能不全や異常タンパク質の蓄積を介して多くの神経疾患に共通する潜在的な発症要因として注目を集めている。本研究では環境化学物質が引き起こすグリア－ニューロン間クロストークの撹乱を神経毒性の上流イベントとして捉えることで、化学物質曝露による「神経炎症の惹起」に関する有害影響パスウェイ（AOP）を解明し、新規バイオマーカーの開発に応用することを目指す。2022年度においては、ミクログリアの活性化等を指標としたin vitroスクリーニング系を新規に構築し、フェニルピラゾール系農薬の1種であるフィプロニル（Fip）が濃度依存的な生存性の低下およびをIL-6発現の上昇を引き起こし、体内主要代謝物であるフィプロニルスルホン(FipS)ではそれらの作用がさらに大きくなることを見出した。さらに、ミクログリアーニューロン共培養モデルを用いた実験から、FipSにより活性化したミクログリアはニューロンへの神経毒性に対して液性因子を介して保護的に働くことが明らかになった。またミクログリア由来エクソソームを超遠心法により回収し、FipS曝露群のエクソソームをLUHMESに曝露すると対照群と比較して神経突起長が増加することを確認した。ミクログリア由来エクソソームよりmicroRNAを精製し、Small RNA-seqによる網羅的発現解析を行い、FipS曝露群において対照群と比較して2倍以上発現上昇するmicroRNA26種、低下するmicroRNA13種を明らかにした。

慢性炎症反应或“神经炎症”，即由小胶质细胞的激活引起的，它通过神经元中的突触功能障碍和异常蛋白质的积累而引起人们的注意作为许多神经系统疾病的潜在发作因子。这项研究旨在阐明与化学物质引起的“诱导神经炎症”有关的有害效应途径（AOP），通过查看由环境化学物质引起的神经胶质神经元串扰引起的扰动作为神经毒性的上游事件，并将其应用于新生物标志物的发展。在2022年，我们以小胶质细胞的激活为指标新建了一个体外筛查系统，发现菲普罗尼尔（FIP）是一种苯基吡唑农药，导致生存率下降和IL-6表达的浓度依赖性下降，而fipronil sulfone（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）（FIPS）的主要偏差进一步增加了。此外，使用小胶质细胞神经元共培养模型的实验表明，通过FIP激活的小胶质细胞通过对神经元的神经毒性进行保护性激活而激活的小胶质细胞。小胶质细胞衍生的外泌体也通过超速离心收集，并证实，与对照组相比，暴露于FIPS组的外泌体增加了神经突长度。从小胶质细胞衍生的外泌体中纯化microRNA，并使用小的RNA-seq进行了全面的表达分析，以显示26个microRNA，与对照组相比，其表达的高度是暴露组的两倍以上，而13个microRNA则降低了。

项目成果

ジアミド系農薬がマウスの行動および神経活動に及ぼす影響について．

二酰胺农药对小鼠行为和神经活动的影响。

• 发表时间: 2022
• 作者: 金子佳世;八谷寛;太田充彦;李媛英;上村真由;江啓発;平川仁尚;玉腰浩司;青山温子;木村真子，正田明日香，村田 碧，原 悠佳子，世ノ一さくら，石田祐也，平野哲史，万谷洋平，横山俊史，池中良徳，星 信彦．
• 通讯作者: 木村真子，正田明日香，村田 碧，原 悠佳子，世ノ一さくら，石田祐也，平野哲史，万谷洋平，横山俊史，池中良徳，星 信彦．

Quantitative elucidation of the transfer of the neonicotinoid pesticide clothianidin to the breast milk in mice

定量阐明新烟碱类农药噻虫胺向小鼠母乳的转移

• DOI: 10.1016/j.toxlet.2022.10.006
• 发表时间: 2023
• 期刊: Toxicology Letters
• 影响因子: 3.5
• 作者: Shoda Asuka;Nishi Misaki;Murata Midori;Mantani Youhei;Yokoyama Toshifumi;Hirano Tetsushi;Ikenaka Yoshinori;Hoshi Nobuhiko
• 通讯作者: Hoshi Nobuhiko

胎子授乳期ネオニコチノイド系農薬曝露が海馬記憶と運動学習に及ぼす次世代影響．

胎儿哺乳期间接触新烟碱类农药对海马记忆和运动学习的下一代影响。

• 发表时间: 2022
• 作者: 霜田真子;八谷寛;加藤綾子;金子佳世;中川威;河野直子;大塚礼;太田充彦;内藤久雄;李媛英;市野直浩;山田宏哉;江啓発;平川仁尚;玉腰浩司;青山温子;川野伶緒;原 悠佳子，世ノ一さくら，石田祐也，正田明日香，村田 碧，木村真子，万谷洋平，横山俊史，平野哲史，池中良徳，星 信彦．
• 通讯作者: 原 悠佳子，世ノ一さくら，石田祐也，正田明日香，村田 碧，木村真子，万谷洋平，横山俊史，平野哲史，池中良徳，星 信彦．

Sex-specific behavioral effects of acute exposure to the neonicotinoid clothianidin in mice

• DOI: 10.1016/j.taap.2022.116283
• 发表时间: 2022-10-19
• 期刊: TOXICOLOGY AND APPLIED PHARMACOLOGY
• 影响因子: 3.8
• 作者: Kubo, Shizuka;Hirano, Tetsushi;Hoshi, Nobuhiko
• 通讯作者: Hoshi, Nobuhiko

ジアミド系農薬がマウスの行動および神経活動に及ぼす影響評価．

评估二酰胺农药对小鼠行为和神经活动的影响。

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsukiboshi Y;Ogata A;Noguchi A;Mikami Y;Yokota S;Ogata K;Yoshioka H;木村真子，正田明日香，村田 碧，原 悠佳子，世ノ一さくら，石田祐也，平野哲史，万谷洋平，横山俊史，池中良徳，星 信彦．
• 通讯作者: 木村真子，正田明日香，村田 碧，原 悠佳子，世ノ一さくら，石田祐也，平野哲史，万谷洋平，横山俊史，池中良徳，星 信彦．