ディーゼル排気ナノ粒子の嗅神経を介した中枢神経系への侵入に関する研究

柴油机尾气纳米颗粒通过嗅觉神经进入中枢神经系统的研究

• 批准号: 08J04062
• 负责人: 坂井 伸光
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J04062/
• 关键词: ナノ粒子; 放射性ナノシリカ粒子; 体内動態; PC12細胞; 蛍光ポリマー粒子; 量子ドット; 粒径; 表面修飾; 粒子表面修飾; エレクトロスプレー; DMA; 蛍光粒子; 金コロイド; 金エアロゾル; 嗅上皮; 嗅球; イメージング

1.放射性ナノシリカ粒子を曝露したマウスにおけるナノ粒子の体内動態の検討本研究では,放射性ナノシリカ粒子懸濁液(粒径37nm)をマウスに点鼻投与し,嗅神経を介した嗅球や脳への移行量を液体シンチレーションカウンターにて定量した。その結果,最大で投与量の3.6%が嗅球で,投与量の2.2%が脳で確認された。一方,放射性シリカ粒子(粒径11nm,130nm)尾静脈投与実験による血中経路での嗅球や脳への移行率は,嗅球では最大で投与量の0.03%,脳では0.16%であった。このため,嗅神経経路の方が血中経路よりも移行率が大きくなった。したがって,中枢神経系へのナノ粒子の移行は血流経路よりも嗅神経経路の方が寄与が大きいことが明らかとなった。この結果は,嗅神経経路がナノ粒子の中枢神経系への主要な移行経路である可能性があり,ナノ粒子の吸入曝露がアルツハイマー病などの神経疾患と結びつく可能性が示唆された。2.PC12細胞を用いたナノ粒子の神経細胞内への侵入メカニズムに関する検討本研究では,ナノ粒子の粒径や表面修飾,曝露時間の違いが神経細胞内(PC12細胞)への侵入量に影響を及ぼすかを検討した。はじめに,粒径の異なる蛍光ポリマー粒子(粒径22nm,100nm,1000nm)を曝露した結果,粒径の小さい粒子ほど細胞内に侵入した粒子数が増加した。次に,表面修飾の異なる粒径10～20nmの量子ドット(カルボキシル基修飾粒子,アミノ基修飾粒子,表面修飾なしの粒子)を曝露した結果,カルボキシル基修飾粒子が最も細胞内に侵入した。このことから,鼻腔に侵入した粒子の粒径,および粒子表面の組成がナノ粒子の嗅神経への侵入に関与していることが示唆された。さらに,放射性シリカナノ粒子(粒径58nm)をPCI2細胞に曝露し,経時的な細胞内侵入量の変化を検討した。その結果,細胞内への侵入量は曝露からの経過時間とともに増加した。したがって,ナノ粒子の鼻腔内での滞留性も嗅神経への侵入に関与すると考えられた。

1。在这项研究中，检查暴露于放射性纳米硅颗粒的小鼠中纳米颗粒的螺旋内动力学，将放射性纳米硅氧硅颗粒（粒度37 nm）的悬浮液用于鼻内输注的小鼠中，并通过橄榄型的漏洞和液位量量sck量进行了迁移量。结果，嗅球证实了多达3.6％的剂量，大脑证实了2.2％的剂量。另一方面，放射性二氧化硅颗粒（粒径11 nm，130 nm）的速率通过血路转移到嗅球和大脑的速度最多为嗅球的0.03％，大脑的剂量为0.16％。因此，嗅觉神经途径中的过渡速率大于血液途径的过渡速率。因此，已经揭示了嗅觉神经途径比血液流动途径更多地对纳米颗粒迁移到中枢神经系统。该结果表明，嗅觉神经途径可能是纳米颗粒进入中枢神经系统的主要过渡途径，并且吸入纳米颗粒的吸入暴露可能与神经疾病有关，例如阿尔茨海默氏病。 2。在这项研究中使用PC12细胞进入神经元进入神经元的纳米颗粒机制，我们研究了粒径，表面修饰和纳米颗粒暴露时间的差异是否会影响浸润量（PC12细胞）。首先，由于暴露于具有不同粒径（粒径22nm，100nm，1000nm）的荧光聚合物颗粒，粒径越小，侵入细胞的颗粒数量就越大。接下来，将具有不同表面修饰的量子点（羧基修饰的颗粒，氨基组修饰的颗粒，未表面的颗粒）暴露于量子点（羧基组修饰的颗粒，无表面修饰的颗粒），具有不同的表面修饰，羧基组修饰的颗粒最多被细胞入围。这表明侵入鼻腔和颗粒表面的组成的颗粒大小参与纳米颗粒侵入嗅觉神经。此外，将放射性二氧化硅纳米颗粒（粒径58nm）暴露于PCI2细胞，并研究了细胞内侵袭随​​时间的变化。结果，随着暴露以来经过的时间，对细胞的侵袭量增加。因此，人们认为纳纳腔中纳米颗粒的保留也有助于嗅觉神经的侵袭。

项目成果

Synchrotron Imaging of Diesel Exhaust Particles in the Olfactory Nerve

嗅觉神经中柴油机尾气颗粒的同步加速器成像

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Matsui;S. Kimoto;N. Sakai;M. Adachi;A. Tsuda;Hiroaki Onuma;松井康人
• 通讯作者: 松井康人

NOVEL NANO PARTICLE INHALATION SYSTEM WITH ELECTRON SPRAY GENERATOR

带电子喷雾发生器的新型纳米颗粒吸入​​系统

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Matsui;S. Kimoto;N. Sakai;M. Adachi;A. Tsuda
• 通讯作者: A. Tsuda

Uptake of Nanoparticles by the Sensory Nerves in the Pulmonary Alveoli of Mice

小鼠肺泡中的感觉神经对纳米颗粒的摄取

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Matsui;S. Kimoto;N. Sakai;M. Adachi;A. Tsuda;Hiroaki Onuma;松井康人;Hiroaki Onuma;大沼宏彰;松井康人
• 通讯作者: 松井康人