サイクロン装置で採取した公共的屋内空間中PM2.5の生体影響と影響決定成分の同定

屋外に比較し、屋内におけるPM2.5の濃度、発生源、構成成分、健康影響に関する知見は乏しい。本計画では、『サイクロン技術を適用した先進的装置を用い、種々の公共的屋内空間でPM2.5を採取する。採取微粒子そのものを、抽出操作を加えることなく、細胞や動物に直接曝露し、生体影響を評価する。これにより、当該PM2.5のハザードを同定するとともに、屋外で採取した微小粒子と生体影響の異同を比較・検討する。一方、金属や炭素、生物成分を中心とする成分分析を実施し、屋外の微小粒子成分との異同を比較・検討する。また、生体影響を決定する要因や成分を同定するとともに、粒子間の異同を明らかにする。』ことをめざしている。前年度までに、屋外大気粒子ではCu(II)の割合が多かったのに対し、地下鉄構内ではCu(I)が存在する可能性が示された。そこで本年度は、Cu(II)とCu(I)の代表例としていずれも不溶性のCuOとCu2Oを対象とし、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞A549、およびヒト単球系白血病細胞株THP-1から分化誘導したマクロファージ様細胞に曝露した。その結果、何れの場合でもCuOと比較してCu2Oの方が強い細胞障害性を示した。地下鉄構内PM2.5の主要成分である酸化鉄粒子（Fe2O3, Fe3O4）による影響評価についても、引き続き検討を進めた。気道上皮細胞においては、細胞内活性酸素種生成反応の触媒となる細胞内Fe2+の濃度が酸化鉄粒子の曝露によって増加した。血管内皮細胞については、細胞活性の低下、乳酸脱水素酵素の上昇、催炎症性サイトカインの上昇、線溶系調節因子および血管収縮に関わる分子の変動が認められた。また、マウスに酸化鉄粒子を気管内投与した結果、気管支肺胞洗浄液中総細胞数、マクロファージ数、好中球数およびサイトカイン産生量の増加が認められた。Feに関しても価数による相違が認められた。

屋外に比較し、屋内におけるPM2.5の濃度、発生源、構成成分、健康影響に関する知見は乏しい。本計画では、『サイクロン技術を適用した先進的装置を用い、種々の公共的屋内空間でPM2.5を採取する。採取微粒子そのものを、抽出操作を加えることなく、細胞や動物に直接曝露し、生体影響を評価する。これにより、当該PM2.5のハザードを同定するとともに、屋外で採取した微小粒子と生体影響の異同を比較・検討する。一方、金属や炭素、生物成分を中心とする成分分析を実施し、屋外の微小粒子成分との異同を比較・検討する。また、生体影響を決定する要因や成分を同定するとともに、粒子間の異同を明らかにする。』ことをめざしている。前年度までに、屋外大気粒子ではCu(II)の割合が多かったのに対し、地下鉄構内ではCu(I)が存在する可能性が示された。そこで本年度は、Cu(II)とCu(I)の代表例としていずれも不溶性のCuOとCu2Oを対象とし、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞A549、およびヒト単球系白血病細胞株THP-1から分化誘導したマクロファージ様細胞に曝露した。その結果、何れの場合でもCuOと比較してCu2Oの方が強い細胞障害性を示した。地下鉄構内PM2.5の主要成分である酸化鉄粒子（Fe2O3, Fe3O4）による影響評価についても、引き続き検討を進めた。気道上皮細胞においては、細胞内活性酸素種生成反応の触媒となる細胞内Fe2+の濃度が酸化鉄粒子の曝露によって増加した。血管内皮細胞については、細胞活性の低下、乳酸脱水素酵素の上昇、催炎症性サイトカインの上昇、線溶系調節因子および血管収縮に関わる分子の変動が認められた。また、マウスに酸化鉄粒子を気管内投与した結果、気管支肺胞洗浄液中総細胞数、マクロファージ数、好中球数およびサイトカイン産生量の増加が認められた。Feに関しても価数による相違が認められた。