ナノ物質に対する細胞応答性とその差異の検討

ナノ物質の利用に先立ち、その生体への有害性評価は不可欠である。しかし、石綿のように長期間を経て健康被害が発生することもあり、その毒性を迅速に予想することが課題である。そこで、各種ナノ物質の生物活性を細胞が産生するサイトカイン等を指標に検討した。先に、石綿、チタン、シリカおよびカーボンナノチューブ(CNT)等の液中分散法および物性面の検討を終えた。本年度は、各種ナノ物質の肺を構成する細胞を基準に選択した細胞他に対するサイトカインやNO産生誘導能等を検討した。1) 上記ナノ物質のマウス中皮細胞、マウス肺胞マクロファージ、ヒト・マウス内皮細胞、ヒト・マウス肺II型上皮細胞、ヒト・マウス線維芽細胞、マウス骨髄由来Mφ(BM-Mφ)に対するサイトカイン産生誘導能を検討したところ、細胞とナノ物質の組み合わせで異なったサイトカイン産生が見られた。例えば、線維芽細胞は石綿およびシリカによってIL-6を産生したが、マウスBM-MφはCNT刺激によって産生した。その他多数に組み合わせより、個々のナノ物質の生物活性を検討する為に最適な細胞を選択する必要性があることが明らかになった。2) 肺における実際のナノ物質取り込みを想定し、BM-Mφに石綿と同時にエンドトキシンを加えたところ、NO産生の昂進が見られた。よって、ナノ物質の生物活性を検討する際には共存する刺激を考慮する必要があることが明らかになった。3) BM-Mφに石綿を加え電顕により局在を観察した結果、一部石綿を含んだ細胞内空胞の形成が見られたものの、細胞質に多量の石綿が観察された。よって、石綿は通常のエンドソーム内への取り込みとは異なる経路を経て細胞質に至ることが示唆され、これが石綿の細胞毒性の一因である可能性が考えられた。以上の実験から、ナノ物質の生物活性測定の基盤および石綿毒性解明の手掛かりを得ることが出来た。

ナノ物質の利用に先立ち、その生体への有害性評価は不可欠である。しかし、石綿のように長期間を経て健康被害が発生することもあり、その毒性を迅速に予想することが課題である。そこで、各種ナノ物質の生物活性を細胞が産生するサイトカイン等を指標に検討した。先に、石綿、チタン、シリカおよびカーボンナノチューブ(CNT)等の液中分散法および物性面の検討を終えた。本年度は、各種ナノ物質の肺を構成する細胞を基準に選択した細胞他に対するサイトカインやNO産生誘導能等を検討した。1) 上記ナノ物質のマウス中皮細胞、マウス肺胞マクロファージ、ヒト・マウス内皮細胞、ヒト・マウス肺II型上皮細胞、ヒト・マウス線維芽細胞、マウス骨髄由来Mφ(BM-Mφ)に対するサイトカイン産生誘導能を検討したところ、細胞とナノ物質の組み合わせで異なったサイトカイン産生が見られた。例えば、線維芽細胞は石綿およびシリカによってIL-6を産生したが、マウスBM-MφはCNT刺激によって産生した。その他多数に組み合わせより、個々のナノ物質の生物活性を検討する為に最適な細胞を選択する必要性があることが明らかになった。2) 肺における実際のナノ物質取り込みを想定し、BM-Mφに石綿と同時にエンドトキシンを加えたところ、NO産生の昂進が見られた。よって、ナノ物質の生物活性を検討する際には共存する刺激を考慮する必要があることが明らかになった。3) BM-Mφに石綿を加え電顕により局在を観察した結果、一部石綿を含んだ細胞内空胞の形成が見られたものの、細胞質に多量の石綿が観察された。よって、石綿は通常のエンドソーム内への取り込みとは異なる経路を経て細胞質に至ることが示唆され、これが石綿の細胞毒性の一因である可能性が考えられた。以上の実験から、ナノ物質の生物活性測定の基盤および石綿毒性解明の手掛かりを得ることが出来た。