エピジェネチックな因子反応を応用したナノマテリアルの次世代影響評価法構築

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近年ナノマテリアルが抗菌効果等を目的に食品および化粧品に多く用いられるようになってきている。ナノマテリアルの生体に及ぼす影響は、主として生体内酸化ストレス増大によるものと報告されてきたが、その詳細な機構については不明であり、かつ次世代に及ぼす影響としては評価されてこなかった。一方、抗酸化作用と寿命延長に作用するサーチュインファミリーおよびエピジェネチックな因子との関わりが近年注目されて来ている。我々は、ナノマテリアルの酸化ストレス産生の機構の解明を行ない、その成果をもとに、ナノマテリアルの妊娠期ラットへの投与実験を併せ、サーチュイン因子及びエピジェネチックな因子を用いたナノマテリアルの次世代への影響評価が行なえるとの新しい着想を得、本研究の目的とした。本年度はまず、ナノマテリアルに抗菌剤として用いられるナノ銀粒子を選択し、細胞に投与し毒性をみてみたところ、5 ppbあたりから細胞生残率が有意に低下した。この生残率低下細胞からDNAを抽出して調べてみたところアポトーシスを誘導していることが確かめられた。また、アポトーシスを緩和する物質を探索したところ、カテキン及びレスベラトロール等の投与により細胞生残率が回復し、アポトーシス誘導に抑制がかかることが観察された。このアポトーシス制御において中心的な役割を果たす酵素「SIRT群」およびDNAメチレーション酵素群遺伝子のプライマーを作成し、正常細胞でその発現量を測定できること、レスベラトロール投与によりサーチュイン因子発現が有意に増大する事、およびDNAメチレーション酵素群遺伝子の発現量が定量化できること等を確かめた。また、新規購入したUV照射装置を用いて、PC12細胞およびヒト正常皮膚角化細胞を用いて、250,270,290および310nm波長照射によるそれぞれのLD50照射量を求め、さらに0～24時間範囲内でのUV照射後の細胞生残率とピリミジンダイマー生成量の変化を確認した。