Neural stem cell dysfunction caused by abnormal expression of exosome-derived microRNA which induced by nanoparticle exposure

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ナノ粒子は様々な用途に用いられ産業の発展に寄与しているが、その一方で様々な健康影響の原因となる。我々はこれまでに、胎児期のナノ粒子曝露が成長後の脳機能障害を引き起こすことを示してきた。ナノ粒子曝露による生体影響には、ナノ粒子が貪食細胞に取り込まれることで生じる慢性炎症が関わると考えられている。しかし、ナノ粒子による慢性炎症と生体の機能障害をつなぐ分子メカニズムは解明されていない。ナノ粒子胎仔期曝露による脳機能障害の発生メカニズムの解明には、貪食細胞と神経幹細胞との相互作用の検討が重要である。マイクロRNAは正常な発生・発達に必須の分子であり、エクソソームに内包されて細胞外に放出され、周囲の細胞の機能を調節する。ナノ粒子曝露による慢性炎症がマイクロRNAおよびエクソソームの制御異常を引き起こすと考えられる。本研究では、ナノ粒子曝露によって生じる貪食細胞由来エクソソーム内のマイクロRNA発現変動およびこの変動マイクロRNAが神経幹細胞の分化・増殖、機能獲得に及ぼす影響を調べ、ナノ粒子胎仔期曝露による脳機能障害の発生メカニズム解明を目指す。2022年度は、ナノ粒子曝露によって生じる貪食細胞由来エクソソーム内のマイクロRNA発現変動の解明を目指して解析を行った。マウス由来ミクログリア様細胞株（MG5）に対してシリカナノ粒子を曝露し、細胞毒性の生じない曝露濃度を決定した。この曝露濃度を用いてMG5細胞を処理し、培養上清からのエクソソームの回収を試みた。MG5細胞は、培養にアストロサイト様細胞株（A1細胞）を培養した後に得られるconditioned mediumを必要としているため、培養上清にA1細胞に由来するエクソソームが混入する恐れが考えられた。このため、conditioned mediumからA1細胞由来エクソソームを除去する必要があり、現在、その手法の検討を進めている。