PCBsが脳と行動に与る影響―メダカの群行動を通して脳への影響を解明する―

PCB 对大脑和行为的影响 - 通过青鳉鱼的群体行为阐明对大脑的影响 -

• 批准号: 14042247
• 负责人: 大嶋 雄治
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14042247/
• 关键词: PCBs; トリブチルスズ; 相加作用; メダカ; 群行動; 性行動; 内分泌攪乱

1.個体行動実験:[方法]メダカにトリブチルスズ(TBT)およびPCBsを餌より各1μg/g B.W.の割合で3週間単独および複合投与した。このメダカをガラス製水槽にいれ,側面よりその行動をビデオに記録し,遊泳速度,および水槽を左右に泳ぐ行動(straight swimming;ST)と水槽を回る行動(swimming in circles;SC),停止行動の頻度を計数した。さらに,メダカの存在位置より乱雑さ(エントロピー)を求めた。[結果]TBTおよびPCBsの単独・複合投与で遊泳速度は変化せず,急性毒性は発現しなかったと考えられた。しかしながら,PCBsの暴露によりSTとSCの頻度が増加し,多動な状態が示唆された。また,TBTは水槽における出現位置のエントロピーを有意に増加させた。2.群行動試験:[方法]メダカに3週間餌よりPCBs(0,1,5,25,125μg PCBs/g)を魚体重の3%毎日投与した。群行動用水槽にPCBs投与したメダカおよび無投与メダカ3尾を入れ群行動を1時間撮影した。撮影後の行動をカテゴリー分けその頻度と時間を観測した。また衝突回数も記録した。さらに,画像処理装置を用いてswimming velocity (SV),turning angle (TA),nearest neighbor distance(NND)を計算した。加えて,フラクタル次元解析およびウエーブレット解析を行った。[結果]6尾で群行動する時間は25μg PCBs/g区で対照区に対して23.7%に短縮された。衝突回数も125μg PCBs/g区(31.3)で対照区に比べて増加した(13.3)。画像処理の結果,SVは暴露濃度に依存して低下し,25μg/g PCB区におけるNNDは対照区に比べ126%増加した。フラクタル次元解析の結果,125μg PCBs/g区のTAは有意に増加し,暴露されたメダカが頻繁に遊泳方向を変えていることが明らかとなった。メダカの総個体間距離を求めウエーブレット解析を行った結果,PCBs混成群では17秒および34秒周期で総個体間距離が大きく振動し,フラクタル次元は有意に減少していた。メダカ脳の解析:[方法]メダカに餌からPCBs mixture,2,2',4,4',5,5'-hexachlorobiphenyl(PCB153)を5 or 25μg/g含む餌を3週間暴露した。このメダカの脳の遺伝子発現の変動を,メダカ脳マイクロアレイを用いて網羅的に解析した。また暴露したメダカの脳内モノアミンを測定した。[結果]PCBs mixtureとPCB153を暴露した結果,メダカの脳内遺伝子の発現は変動していた。その一つはゼブラフィッシュのthyrotropin releasing hormone(TRH)と高い相同性があり,本遺伝子の発現の変動とメダカの行動異常に関連性が考えられた。脳内モノアミン類の濃度に顕著な差はなかった。

1. Individual action:[Method] The concentration of TBT and PCBs was 1μg/g B.W. each, and the concentration of TBT and PCBs was 3 weeks. The swimming speed, swimming speed. In this case, the location of the existence of [Results] The swimming speed of TBT and PCBs changed rapidly, and the acute toxicity of TBT and PCBs appeared rapidly. The frequency of PCBs exposure to ST and SC increased, and the hyperactivity status increased. The TBT tank is located on the ground floor. 2. Group action test:[Method] The concentration of PCBs(0, 1, 5, 25, 125 μg PCBs/g) in fish was 3% of fish weight per day. The PCBs are used for group actions and the time for group actions is 1 minute. The frequency and timing of actions taken after the shooting The conflict was recorded several times. Today, the image processing device is calculated using swimming velocity (SV),turning angle (TA),nearest neighbor distance(NND). Add,. [Results] The time of 6 tail cluster action was shortened from 25μg PCBs/g to 23.7% in the corresponding area. The number of conflicting PCBs increased from 125μg PCBs/g (31.3) to 13.3 μ g PCBs/g (13.3). As a result,SV exposure concentration was lower, and in the 25 μg/g PCB region, ND exposure concentration increased by 126%. As a result of dimensional analysis, the TA in the 125 μg PCBs/g region was intentionally increased, and the exposure was changed frequently in the swimming direction. As a result of the analysis,PCBs are mixed into groups with a period of 17 seconds and 34 seconds. The inter-individual distance is large and the inter-individual distance is intentionally reduced. Analysis:[Method] PCBs mixture,2, 2',4,4',5,5'-hexachlorobiphenyl(PCB153) at 5 or 25μg/g with bait was exposed for 3 weeks. This is the first time I've ever seen a woman who's had sex with a woman. The exposure of the patient to the virus was measured. [Results]PCBs mixture and PCB153 were exposed to different concentrations of PCBs. A study of the relationship between the occurrence of thyrotropin releasing hormone(TRH) and its high similarity. The concentration of these substances in the interior of the plant is very low.

项目成果

大嶋雄治, 本城凡夫: "メダカの行動を用いた水質の生物センサー3次元行動分析による水質の監視"エンバイオ. 2. 45-47 (2002)

Yuji Oshima、Nobuo Honjo：“利用鳉鱼行为的水质生物传感器。通过三维行为分析监测水质”Enbio。

Oshima, Y., Kang, I.J., Kobayashi, M., Nakayama, K., Imada, N., Honjo, T.: "Suppression of sexual behavior in male Japanese medaka (Oryzias latipes) exposed to 17β-estradiol"Chemosphere. 50. 429-436 (2003)

Oshima, Y.、Kang, I.J.、Kobayashi, M.、Nakayama, K.、Imada, N.、Honjo, T.：“暴露于 17β-雌二醇的雄性日本青鳉 (Oryzias latipes) 性行为的抑制”Chemosphere。 50. 429-436 (2003)

Nakayama K, Oshima Y, Yamaguchi T, Tsuruda Y, Kang IJ, Kobayashi M, Imada N, Honjo T.: "Fertilization success and sexual behavior in male medaka, Oryzias latipes, exposed to tributyltin."Chemosphere. (in press). (2004)

Nakayama K、Oshima Y、Yamaguchi T、Tsuruda Y、Kang IJ、Kobayashi M、Imada N、Honjo T.：“暴露于三丁基锡的雄性青鳉 Oryzias latipes 的受精成功和性行为。”Chemosphere。

Nakayama K., Oshima, Y., Hiramatsu K., Honjyo T.: "Alteration of general behavior of male medaka, Oryzias latipes, exposed to tributyltin and/or polychlorinated biphenyls."J.Fac.Agri.Kyushu University. (in press). (2004)

Nakayama K.、Oshima, Y.、Hiramatsu K.、Honjyo T.：“暴露于三丁基锡和/或多氯联苯的雄性青鳉 Oryzias latipes 一般行为的改变。”J.Fac.Agri.九州大学。