野生アザラシのエコトキシコゲノミクス研究

バイカルアザラシは、食物連鎖を通してダイオキシン類を高濃度に蓄積しており、1987-88年に発生した大量死への関与が疑われている。ダイオキシン類による免疫抑制・催奇形性・内分泌攪乱・肝毒性など様々な毒性影響は、多様な遺伝子発現プロファイルの変化に伴った複合影響であると考えられている。本研究では、バイカルアザラシの肝臓に蓄積するダイオキシン類レベルと遺伝子発現量の関係を網羅的に探索するとともに、酸化ストレスの指標や肝障害の指標となる物質を測定し、その影響シグナルのパスウェイ解析を試みた。遺伝子発現量を網羅的に解析するため、バイカルアザラシcDNAライブラリー情報から約2400遺伝子を記載したマイクロアレイを作成した。肝臓中の遺伝子発現量を測定し、ダイオキシン類蓄積濃度と遺伝子発現量の間に有意な相関関係が認められた遺伝子をダイオキシン類応答遺伝子として探索した。ダイオキシン類の影響が疑われた遺伝子群のうち、異物代謝・酸化ストレス応答・鉄恒常性・炎症反応に関与する遺伝子に着目し、これまでに報告されている知見と併せて、活性化シグナル経路を推察した。解析の結果、バイカルアザラシの肝臓において、ダイオキシン類蓄積による薬物代謝酵素CYP1分子種の誘導を介して酸化ストレスが上昇し、脂質過酸化やDNA損傷が誘導されていると考えられ、さらに酸化ストレスの上昇による肝障害への関与も示唆された。また、ダイオキシン類蓄積に起因する酸化ストレスの上昇によってヘムタンパク質が分解され、鉄代謝系が攪乱されていると考えられた。本研究により、野生バイカルアザラシ個体群では、ダイオキシン類曝露によるCYP1分子種の誘導が引き金となり、酸化ストレスを上昇させ、鉄代謝系の攪乱や炎症誘導・DNA損傷などの影響が生じていると推測された。

バイカルアザラシは、食物連鎖を通してダイオキシン類を高濃度に蓄積しており、1987-88年に発生した大量死への関与が疑われている。ダイオキシン類による免疫抑制・催奇形性・内分泌攪乱・肝毒性など様々な毒性影響は、多様な遺伝子発現プロファイルの変化に伴った複合影響であると考えられている。本研究では、バイカルアザラシの肝臓に蓄積するダイオキシン類レベルと遺伝子発現量の関係を網羅的に探索するとともに、酸化ストレスの指標や肝障害の指標となる物質を測定し、その影響シグナルのパスウェイ解析を試みた。遺伝子発現量を網羅的に解析するため、バイカルアザラシcDNAライブラリー情報から約2400遺伝子を記載したマイクロアレイを作成した。肝臓中の遺伝子発現量を測定し、ダイオキシン類蓄積濃度と遺伝子発現量の間に有意な相関関係が認められた遺伝子をダイオキシン類応答遺伝子として探索した。ダイオキシン類の影響が疑われた遺伝子群のうち、異物代謝・酸化ストレス応答・鉄恒常性・炎症反応に関与する遺伝子に着目し、これまでに報告されている知見と併せて、活性化シグナル経路を推察した。解析の結果、バイカルアザラシの肝臓において、ダイオキシン類蓄積による薬物代謝酵素CYP1分子種の誘導を介して酸化ストレスが上昇し、脂質過酸化やDNA損傷が誘導されていると考えられ、さらに酸化ストレスの上昇による肝障害への関与も示唆された。また、ダイオキシン類蓄積に起因する酸化ストレスの上昇によってヘムタンパク質が分解され、鉄代謝系が攪乱されていると考えられた。本研究により、野生バイカルアザラシ個体群では、ダイオキシン類曝露によるCYP1分子種の誘導が引き金となり、酸化ストレスを上昇させ、鉄代謝系の攪乱や炎症誘導・DNA損傷などの影響が生じていると推測された。