Effect of microplastic particles incorporated into cells on lysosomal function

経口摂取された微小プラスチックが消化管粘膜にどのような毒性を与えるのかを明らかにする必要がある。培養腸管上皮細胞に取り込まれた微小プラスチック粒子がリソソームに集積する事例に着目し、プラスチック粒子のリソソームの機能に対する影響について検討を行い、微小プラスチック毒性の新たな作用点・作用機序の解明を目的とした。腸管上皮モデル細胞株であるCaco-2細胞を用いて、直径0.1 μmのポリスチレンビーズを細胞に取り込ませた結果、特異的な細胞死や増殖抑制は見られなかったものの、リソソームの膨化が観察された。2022年度実施予定であった研究内容の改善法として、細胞内に取り込まれたビーズ量を測定するために、ビーズの蛍光強度を生細胞イメージングにて検出していたが、手技の安定性および検出感度の問題があり定量的なデータ解析に難があると考えられため、固定標本による通常の蛍光顕微鏡観察をもって細胞内取り込み量の検出・定量化を試みた結果、より定量的な解析に適したデータが得られるようになった。リソソームの障害の一つであるリソソーム膜の不完全性（膜透過性の亢進）を検出しようと試みた。リソソームの腔内に局在する酵素カテプシンの減少を免疫蛍光法で検出したが、細胞質内への漏出を示す細胞質内でのカテプシン酵素活性を検出することが出来ず、証明には至らなかった。そこでリソソーム膜透過性亢進の最も鋭敏な検出法である蛍光タグ付加Galectin3発現プラスミドの細胞への導入を試みたが、実用に足る遺伝子導入効率の条件を探し出せず、実験結果は限定的な物に留まっている。また前年度に得られた結果である、オートファジーにポリスチレンビーズ取り込みが与える影響についての評価のため、蛍光体タグ付加LC-3B発現プラスミドの細胞への導入も試みたが、実用に足る遺伝子導入効率の条件を探し出せず、実験結果は限定的な物に留まっている。

経口摂取された微小プラスチックが消化管粘膜にどのような毒性を与えるのかを明らかにする必要がある。培養腸管上皮細胞に取り込まれた微小プラスチック粒子がリソソームに集積する事例に着目し、プラスチック粒子のリソソームの機能に対する影響について検討を行い、微小プラスチック毒性の新たな作用点・作用機序の解明を目的とした。腸管上皮モデル細胞株であるCaco-2細胞を用いて、直径0.1 μmのポリスチレンビーズを細胞に取り込ませた結果、特異的な細胞死や増殖抑制は見られなかったものの、リソソームの膨化が観察された。2022年度実施予定であった研究内容の改善法として、細胞内に取り込まれたビーズ量を測定するために、ビーズの蛍光強度を生細胞イメージングにて検出していたが、手技の安定性および検出感度の問題があり定量的なデータ解析に難があると考えられため、固定標本による通常の蛍光顕微鏡観察をもって細胞内取り込み量の検出・定量化を試みた結果、より定量的な解析に適したデータが得られるようになった。リソソームの障害の一つであるリソソーム膜の不完全性（膜透過性の亢進）を検出しようと試みた。リソソームの腔内に局在する酵素カテプシンの減少を免疫蛍光法で検出したが、細胞質内への漏出を示す細胞質内でのカテプシン酵素活性を検出することが出来ず、証明には至らなかった。そこでリソソーム膜透過性亢進の最も鋭敏な検出法である蛍光タグ付加Galectin3発現プラスミドの細胞への導入を試みたが、実用に足る遺伝子導入効率の条件を探し出せず、実験結果は限定的な物に留まっている。また前年度に得られた結果である、オートファジーにポリスチレンビーズ取り込みが与える影響についての評価のため、蛍光体タグ付加LC-3B発現プラスミドの細胞への導入も試みたが、実用に足る遺伝子導入効率の条件を探し出せず、実験結果は限定的な物に留まっている。