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Studies on the pleiotropic effects of gaseous chemical compound on the function of the central nervous system.

研究气态化合物对中枢神经系统功能的多效性影响。

基本信息

批准号：
16590214
负责人：
UENO Susumu
金额：
$ 2.3万
依托单位：
University of Occupational and Environmental Health
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

In this research, we investigated the effects of 1-bromopropane (1-BP), a substitute for chlorofluorocarbons, on the function of the central nervous system (CNS). We found that 1-BP directly potentiated the function of GABA_A receptors, but inhibited neuronal nicotinic acetylcholine receptors, respectively, from the experiments using Xenopus oocytes expression system. 1-BP also enhanced paired-pulse inhibition (PPI) of population spike (PS) amplitudes in the study using rat hippocampal slice preparations, suggesting an anesthetic effect of 1-BP. However, when the rats were exposed to 1-BP vapor subchronically, the decrease in PPI of PS amplitudes, i.e.disinhibition which was opposite to the direct effect of 1-BP mentioned above, was observed in the hippocampus, and this disinhibition occurred in the dentate gyrus more predominantly than CA1 area. RT-PCR analysis indicated decreased mRNA levels of GABA_A receptor β3 and δ subunits - the components of extrasynaptic GABA_A receptors - in the hippocampus of 1-BP-exposed rats. Moreover, both in vitro and in vivo experiments revealed that 1-BP altered mRNA levels of BDNF, a neurotrophic factor and Bcl-xL, an anti-apoptotic molecule, which was probably due to the inhibition of CREB and NF-κB activation, respectively. These results demonstrate that 1-BP may alter neuronal excitability via different mechanisms, which requires further investigation to be clarified.On the other hand, we examined bromide (Br-) concentrations in the brain obtained from 1-BP-exposed rats, to determine the one compartment model for time-dependent changes of Br- concentrations caused by 1-BP inhalation. In consequence, this model, together with our experimental observations, would describe a risk assessment for the CNS neurotoxicity induced by 1-BP exposure, which also suggests that Br- concentration in the blood and/or urine sample would be a useful chemical-indicator of 1-BP inhalation.

在本研究中，我们研究了1-溴丙烷(1-BP)对中枢神经系统(CNS)功能的影响。在非洲爪哇卵母细胞表达系统的实验中，我们发现1-BP直接增强了GABA_A受体的功能，而抑制了神经元烟碱型乙酰胆碱受体的功能。在使用大鼠海马片的研究中，1-BP还增强了群体峰电位(PS)幅度的成对脉冲抑制(PPI)，表明1-BP具有麻醉作用。然而，亚慢性暴露于1-BP蒸气时，可在海马区观察到PS波幅PPI的降低，即与上述1-BP的直接作用相反的去抑制作用，这种去抑制作用主要发生在齿状回，而不是CA1区。逆转录聚合酶链式反应分析显示，1-BP暴露的大鼠海马区GABAA受体β3和δ亚单位-突触外GABAA受体的组成成分-的基因表达水平降低。此外，体外和体内实验均表明，1-BP可改变神经营养因子BDNFmRNA和抗细胞凋亡分子BclxLmRNA的表达，其机制可能分别与抑制CREB和NF-κB的激活有关。这些结果表明，1-BP可能通过不同的机制改变神经元的兴奋性，这需要进一步的研究。另一方面，我们检测了1-BP暴露大鼠脑内的溴(BR-)浓度，以确定1-BP吸入引起的BR-浓度随时间变化的单室模型。因此，这个模型结合我们的实验观察，将描述1-BP暴露引起的中枢神经毒性的风险评估，这也表明血液和/或尿样中的BR-浓度将是1-BP吸入的有用的化学指标。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Changes in the function of the inhibitory neurotransmitter system following subchronic inhalation exposure to 1-bromopropane.

亚慢性吸入暴露于 1-溴丙烷后抑制性神经递质系统功能的变化。

DOI：
发表时间：
期刊：
Neuro Toxicology (印刷中)
影响因子：
0
作者：
Ueno S.;et al.
通讯作者：
et al.

Electrophysiology and immunohistochemistry in the hippocampal CA1 and the dentate gyrus of rats chronically exposed to 1-bromopropane, a substitute for specific chlorofluorocarbons

DOI：
10.1016/j.neuroscience.2003.12.025
发表时间：
2004-01-01
期刊：
NEUROSCIENCE
影响因子：
3.3
作者：
Fueta, Y;Fukuda, T;Hori, H
通讯作者：
Hori, H

Sites of positive allosteric modulation by neurosteroids on ionotropic γ-aminobutyric acid receptor subunits

神经类固醇对离子型 γ-氨基丁酸受体亚基的正变构调节位点

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
FEBS Lett 566・1-3
影响因子：
0
作者：
Ueno S.;et al.
通讯作者：
et al.

大学における室内環境中のVOC濃度

大学室内环境VOC浓度

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
作業環境 25(5)
影响因子：
0
作者：
Tanaka N.;Nejime N.;Kagota S.;Kubota Y.;Nakamura K.;Kunitomo M.;Hashimoto M.;Yamamoto R.;Shinozuka K.;石田尾徹他
通讯作者：
石田尾徹他

New approach to risk assessment of central neurotoxicity induced by 1-bromopropane using animal models