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Toxicological significance of metal biogenic nanoparticles

金属生物纳米粒子的毒理学意义

基本信息

批准号：
21H04920
负责人：
小椋康光
金额：
$ 27.12万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な用途のために化学的に合成されたナノ粒子が、生体や細胞に対してどのような影響を及ぼすかという観点の毒性学的研究、すなわち外来性のナノ粒子の毒性研究は、これまで数多くなされてきた。しかし、毒性が高いとされている水溶性の金属元素が動物細胞に曝露された場合、元素状つまり不溶性のナノ粒子を形成し、生体分子との相互作用を低下させることにより、解毒を図るという機構が動物細胞にも存在することが明らかになりつつある。本来、動物は生活環境に合わせて、環境から曝露される化学物質を代謝し、排泄するという解毒を行っているが、細胞内でナノサイズの不溶性含金属粒子（バイオジェニックナノ粒子）を生成し、必ずしも排泄を伴わない毒性の低減という代謝機構の存在を示唆するという毒性学のパラダイムシフトを目指して、その機構を明らかにしていくことが本研究の目的である。本年度は、テルルという産業上有用な半金属元素のバイオジェニックナノ粒子生成の機構の一端を明らかにした。また、長年懸案となっていた植物内でのテルルの主要代謝物の同定についても検討し、成果を得た。単細胞藻類、高等植物及び動物細胞といった生物種を越えてテルルのナノ粒子が生成するが、その詳細な機構については明らかとなっていなかった。本研究において、培養細胞を用いて、テルルのナノ粒子が生成する機構を明らかにした。現在、論文を執筆中である。また植物体内での主要なテルル代謝物の同定にも成功し、これについても現在論文を執筆中である。

The purpose of this study is to study the effects of chemical synthesis, particle, organism and cell on the toxicity of exotic particles, and to study the toxicity of exotic particles. Water soluble metal elements are highly toxic to animal cells, insoluble particles are formed in elemental form, interactions between living molecules are low, detoxification mechanisms are present in animal cells, etc. Insoluble metal-containing particles in the metabolism, excretion, detoxification and intracellular processes of chemical substances exposed to natural and environmental conditions The purpose of this study is to identify the mechanisms for the generation, excretion, and reduction of toxicity associated with the presence of metabolic mechanisms. This year, one end of the mechanism for particle generation of semi-metallic elements that are useful in the industry has been clearly identified. The identification of major metabolites in plants and the results obtained Single cell algae, higher plants and animal cells, biological species, etc. In this study, the mechanism of particle generation in cultured cells was clarified. Now, the thesis is being written. The identification of major metabolites in plants has been successfully carried out.