近位尿細管領域特異性に着目したアクチニド腎臓内動態評価

重点关注近端肾小管区域特异性的锕系元素肾动力学评估

基本信息

批准号：
21K19684
负责人：
武田志乃
金额：
$ 3.99万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

腎臓における核種動態は、内部被ばく核種の体内残存に大きく寄与することから、腎臓の元素取り込み・排泄機序を明らかにしていく必要がある。体内で代謝された内部被ばく核種の尿からの再吸収の要となる腎臓近位尿細管は、上流からS1、S2、S3の3領域に分かれており、領域特有の物質輸送システムを有する。本研究では、量子ビームサイエンスによる生体内元素分布・化学状態研究と動物実験および近位尿細管領域由来培養細胞を用いた元素動態研究を融合させることにより、内部被ばく核種の腎臓内動態の特性解明に取り組む。尿中排泄量や腎臓取り込みのバルク量として評価してきた従来の内部被ばく核種動態研究、臓器内均一分布と想定した内部被ばく線量・リスク評価体系に対し、尿細管の領域特異性の視点を導入した新たな動態研究、不均一分布を考慮した線量・リスク評価体系の創出を目指す。具体的には、動物および尿細管領域由来培養細胞に対するばく露実験を行い、近位尿細管のS1、S2、S3それぞれの領域への分布・局在様態や元素の取り込み効率の違い、感受性や輸送、蓄積性の領域特性を把握する。尿細管領域由来培養細胞実験から得られた元素輸送系分子機構を動物実験と対応させ、腎臓内動態の元素特異性を示す。令和4年度は尿細管侵襲重金属（カドミウム、プラチナ、ウラン）のばく露後初期モデルについて、SR-XRF（シンクロトロン放射光蛍光X線分析）やマイクロPIXE（荷電粒子励起X線）分析を用いて腎臓内および近位尿細管内元素分布解析を行った。腎臓あるいは尿細管組織構造と元素イメージングを対応させた結果、重金属分布様態の元素特異性が観察された。またS1、S2、S3領域に対応するそれぞれの尿細管領域由来培養細胞を用いて、ウランばく露後のウランおよび内因性元素の細胞内分布動態を解析した。

由于肾脏中的核素动力学极大地影响了体内暴露核素在体内的持久性，因此有必要阐明肾脏中的元素摄取和排泄机制。近端肾小管对于从尿液中在体内代谢的内暴露核素的重吸收至关重要，从上游开始分为三个区域：S1、S2和S3，并具有区域特异性物质转运系统。在本研究中，我们将通过结合使用量子束科学对体内元素的分布和化学状态的研究、动物实验以及使用来源于培养细胞的元素动力学研究来阐明肾脏内暴露核素的动力学特征。近端管状区域。我们将肾小管区域特异性的观点引入到评估大量尿液排泄和肾脏摄取的传统内照射核素动力学研究中，以及假设器官内均匀分布的内照射剂量/风险评估系统。我们的目标是创建新的动态研究。以及考虑非均匀分布的剂量/风险评估系统。具体来说，我们对来源于肾小管区域的动物和培养细胞进行了暴露实验，研究了近曲小管S1、S2和S3区域的分布和定位、元素摄取效率、敏感性的差异，并了解区域特征的运输和积累。通过肾小管区域培养细胞实验获得的元素转运系统的分子机制与动物实验相关，以证明肾动力学的元素特异性。 2020财年，我们将使用SR-XRF（同步辐射荧光X射线分析）和微型PIXE（带电粒子激发）分析肾脏和近端小管内的元素分布。通过将肾脏或肾小管组织结构与元素成像相匹配，观察到重金属分布模式的元素特异性。我们还使用源自对应于 S1、S2 和 S3 区域的肾小管区域的培养细胞，分析了铀暴露后铀和内源元素的细胞内分布动态。