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研究概要


環境有害因子による生体内での毒性発現およびその防御機構の解明に関する研究を主要課題として、マウスや培養細胞を用いて以下のような研究を進めています。


(1)カドミウムの毒性発現および輸送機構の解明


 今日わが国において、産業職場や環境汚染による比較的高用量のカドミウム曝露による健康影響(代表的なものにイタイイタイ病がある)は激減しました。しかしながら、その一方で、カドミウムはコメなどの食品を介して生涯にわたって身体に取り込まれることから、最近では微量カドミウムの長期摂取が一般人の健康に障害を与える可能性が指摘され国際的な問題となっています。カドミウムは腎、骨、呼吸器、循環器、生殖器および胎児などに障害を引き起こすことが知られていますが、それらの毒性やカドミウムの体内輸送のメカニズムはほとんど明らかにされていません。当研究室では、実験動物(マウス)や培養細胞を用いて、カドミウムの毒性発現に関与する遺伝子および消化管におけるカドミウムの輸送体遺伝子を遺伝子工学的手法(マイクロアレイ法や干渉法など)により特定し、カドミウムの毒性発現メカニズム並びに消化管からのカドミウムの吸収メカニズムを明らかにすることを目指しています。

(2)生体内防御因子としてのメタロチオネインの役割


 環境有害因子の中には重金属やフリーラジカルを産生することによって障害を引き起こす物質が数多く存在しており、これらの生体内防御因子として「メタロチオネイン」という低分子量の金属結合タンパク質が注目されています。当研究室では、有害金属や酸化的ストレスによる毒性および化学発がんにおけるメタロチオネインの役割について、メタロチオネインノックアウトマウスを用いて検討を進めています。
メタロチオネインの部屋

(3)環境汚染バイオマーカーの検索


 生活環境等において、微量に存在する化学物質の長期曝露や複合曝露による健康影響が危惧されていることから、化学物質の曝露量を正確に把握するとともに、生体内での早期影響を把握することが可能なバイオマーカー等のスクリーニング手法の開発が必要とされています。メタロチオネインは、様々な要因によってその合成が誘導されることが知られています。当研究室では、化学物質の長期曝露や複合曝露による健康影響を評価するために、健康影響の前兆を鋭敏に捕らえるバイオマーカーとして末梢血リンパ球を利用したメタロチオネインの有用性について検討を進めています。

(4)環境汚染金属による血管毒性発現メカニズムの解明


 衛生薬学・公衆衛生学において、糖尿病、高脂血症、肥満症などのいわゆる生活習慣病が、日本を含む先進諸国共通の問題となっています。生活習慣病の発症には、遺伝的要因、生活習慣要因および環境要因などの様々な要因が関与することから、それらの具体的な関与要因を明らかにし、発症予防の方策を探ることが重要です。環境汚染物質であるカドミウム、鉛、ヒ素などは、疫学的研究や動物実験において、動脈硬化症や高血圧症などを含む血管病変を誘発または加速させることが示唆されてきた有害重金属です。また、カドミウムなどの重金属の標的臓器における毒性発現には血管を構成する細胞の機能異常が深く関与していることも示唆されています。そこで当研究室では、血管構成細胞の培養系を用いて、重金属類の血管毒性についてその発現様式と分子機構に関する研究をしています。