重油汚染海水で孵化した魚の脊柱彎曲は多環芳香族炭化水素が原因か?

重油污染海水中孵化的鱼脊柱弯曲是否是由多环芳烃造成的？

• 批准号: 21651018
• 负责人: 早川 和一
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21651018/
• 关键词: 多環芳香族炭化水素; 活性型ビタミンD_3; 骨芽細胞; ウロコの再生; ナノインジェクション; 初期発生; 胆汁; カルシウム; キンギョ; 重油汚染; 内分泌かく乱

目的:原油に含まれる多環芳香族炭化水素(PAH)類の等の有害化学物質が海や陸に生息する動物に及ぼす影響が懸念されている。実際に、重油が流出した汚染海域において、稚魚の脊柱彎曲や魚のふ化個体数の減少が観察されている。本研究では、PAHが体内で代謝されて生成した水酸化体(OHPAH)が骨代謝に影響を及ぼすとの仮説を設けて、これを証明すべく、まずPAHをメダカの卵にナノインジェクションを行い、次いで活性型ビタミンD_3の魚の骨代謝に及ぼす影響を評価し、以下に示す成果を得た。研究成果(1)昨年度、Benz[α]anthracene(BaA)をキンギョに投与すると、胆汁中にBaAの代謝産物(4-Hydroxybenz[α]anthracene:4-OHBaA)が検出され、4-OHBaAへの代謝に伴い骨芽細胞の活性が低下した。そこで4-OHBaAをメダカの卵に投与して、メダカの発生に及ぼす影響を解析した。1)メダカの卵に10^<-10>,10^<-9>及び10^<-8>Mの4-OHBaAを投与した結果、コントロール群では15個体中1個体のみ孵化せずに死亡したが、10^<-10>Mでは2個体、10^<-9>Mでは3個体、10^<-8>Mでは5個体死亡した。従って、BaAが代謝されて生成した代謝産物に毒性があることがわかった。2)魚類のウロコの再生に及ぼすPAHの影響(in vivoの実験)、重油の成分の1種であるBenzo[c]phenanthrene(BcPh)をキンギョの腹腔内に投与して、ウロコの再生を解析した結果、ウロコの破骨細胞の活性が上昇して、ウロコの再生を阻害していることが判明した。今後、他のPAH類に対する影響を解析していく予定である。(2)活性型ビタミンD_3(1,25-(OH)_2D_3)のウロコの骨芽細胞及び破骨細胞に対する作用をin vitroの培養システムとin vivoのウロコの再生システムの両面から解析した。1)in vitroの実験:1,25-(OH)_2D_3は骨芽細胞の活性が上昇した。1,25-(OH)_2D_3は培養では、破骨細胞の活性は変化しなかった。したがって、哺乳類と同様に、1,25-(OH)_2D_3の受容体は骨芽細胞にあり、まず骨芽細胞に作用して、その活性を上昇させることがわかった。2)in vivoの実験:1,25-(OH)_2D_3をキンギョの腹腔内に投与した。結果、再生ウロコの骨芽細胞が活性化した。以上のことから、(1)PAHが体内で代謝されて生成した水酸化体が魚卵に対する轟性を発現すること、(2)活性型ビタミンD_3は骨芽細胞の活性を上昇させ、PAHの代謝産物により引き起こされた魚の脊柱彎曲をリスキューできる可能性の高いこと、がわかった。

目的：人们担心原油中含有的多环芳烃（PAH）等危险化学品对海洋和陆地动物的影响。事实上，在重油泄漏的污染水域中，已经观察到幼鱼脊柱弯曲和孵化鱼数量减少。在这项研究中，我们假设PAH在体内代谢时产生的羟基化形式的PAH（OHPAH）会影响骨代谢，为了证明这一点，我们首先将PAH纳米注射到青鳉蛋中，然后我们评估了活性物质的效果。维生素D_3对鱼类骨代谢的影响，得到如下结果。研究结果 (1) 去年，当金鱼服用苯并[α]蒽(BaA)时，在胆汁中检测到BaA的代谢物(4-羟基苯并[α]蒽:4-OHBaA)，并转化为4在胆汁中检测到-OHBaA，成骨细胞活性随新陈代谢而降低。因此，我们将4-OHBaA注射到青鳉鱼卵中，并分析其对青鳉鱼发育的影响。 1)向青鳉鱼卵施用10^-10、10^-9和10^-8M的4-OHBaA的结果是，对照组中15个卵中仅有1个未孵化而死亡。然而，2个人在10^-10M死亡，3个人在10^-9M死亡，5个人在10^-8M死亡。因此，发现BaA代谢产生的代谢产物是有毒的。 2)PAH对鱼鳞再生的影响(体内实验) 将重油成分苯并[c]菲(BcPh)腹腔注射到金鱼并分析鳞片再生。鳞片中破骨细胞的活性增强，抑制鳞片再生。未来，我们计划分析对其他多环芳烃的影响。 (2)从体外培养系统和体内鳞片再生系统中分析活性维生素D_3(1,25-(OH)_2D_3)对鳞片成骨细胞和破骨细胞的影响。 1）体外实验：1,25-(OH)_2D_3增加成骨细胞活性。 1,25-(OH)_2D_3 不会改变培养物中的破骨细胞活性。因此，与哺乳动物一样，1,25-(OH)_2D_3受体存在于成骨细胞中，并且首先作用于成骨细胞以增加其活性。 2)体内实验：将1,25-(OH)_2D_3腹腔注射给金鱼。结果，再生鳞片中的成骨细胞被激活。由上可知，(1)在体内代谢的PAH的羟基化形式对鱼卵表现出破坏作用，(2)活性维生素D_3提高成骨细胞的活性，从而提高PAH的有效性。鱼类代谢物引起的脊柱弯曲很有可能得到挽救。

项目成果

水酸化多環芳香族水素類(4-hydroxybenz[α]anthracene)の魚の骨代謝に対する作用重油に含まれる多環芳香族水素類の魚の骨代謝に対する作用

多环芳香氢氢氧化物（4-羟基苯并[α]蒽）对鱼骨代谢的影响 重油中多环芳香氢对鱼骨代谢的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Srivastav;A.K.;川部季美
• 通讯作者: 川部季美

Parathyroid hormone 1 (1-34) acts on the scalcs and ihvolvcs calcium mclabolism in goldlish

甲状旁腺激素 1 (1-34) 作用于金色的鳞屑和钙代谢

• 发表时间: 2011
• 期刊: Bone
• 影响因子: 4.1
• 作者: Suzuki;N.
• 通讯作者: N.

トリブチルスズ結合タンパク質 (TBTbp1) はTBTの骨芽細胞ALP活性阻害を回復させる

三丁基锡结合蛋白 (TBTbp1) 逆转 TBT 对成骨细胞 ALP 活性的抑制

• 发表时间: 2009
• 作者: Hayakawa;K.;吉田壮男;丸山雄介;Kazuichi Hayakawai;鈴木信雄;佐藤根妃奈
• 通讯作者: 佐藤根妃奈

繁殖期の雌キンギョにおける破骨細胞の活性化と血漿カルシウム濃度

繁殖期雌性金鱼破骨细胞活化和血浆钙浓度

• 发表时间: 2009
• 作者: 原田彰宏;玉井郁巳;丸山雄介
• 通讯作者: 丸山雄介

ウロコのアッセイ系を用いた水酸化多環芳香族炭化水素類の魚類の骨代謝に及ぼす影響評価

使用规模测定系统评估羟基化多环芳烃对鱼骨代谢的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: Miyamoto;Kohtaro;鈴木信雄,早川和一,服部淳彦
• 通讯作者: 鈴木信雄,早川和一,服部淳彦