食品安全関係情報詳細
| 資料管理ID | syu05950030325 |
| タイトル | 米国国立衛生研究所(NIH)、カドミウムばく露が心臓の発達にどのように影響するかを示す新しい3Dモデルの研究について公表 |
| 資料日付 | 2022年11月2日 |
| 分類１ | - |
| 分類２ | - |
| 概要（記事） | 米国国立衛生研究所(NIH)は11月2日、カドミウムばく露が心臓の発達にどのように影響するかを示す新しい3Dモデルの研究について公表した。概要は以下のとおり。 NIHの研究者らは、環境因子がどのように疾病につながるかを実証するための新しいツールを開発している。 研究者らは、カドミウムへのばく露が先天性心疾患にどのようにつながるかを示す三次元モデルを開発した。毎年40 ,000人近くの新生児に影響を与える先天性心疾患は、米国で最も一般的な種類の先天性欠損症である。当該モデルは、NIHの一部である米国環境健康科学研究所(NIEHS)の科学者によって作成された。 カドミウムは、採掘や様々な工業的過程を通じて環境に放出される可能性のある金属であり、空気、土壌、水、及びタバコに含まれている。植物が土壌から金属を吸収すると、その金属は食物連鎖に入る。以前の研究では、カドミウムへの母親のばく露が先天性心疾患の重大なリスク因子である可能性が示唆されていた。 In vitroモデルと呼ばれるヒトの細胞及び組織に由来するモデルを用いて、研究者らはヒトの心臓がどのように発達するかを模倣する3Dオルガノイドモデルを設計した。研究者らは、低レベルのカドミウムへのばく露が、心臓を形成する主要な細胞である心筋細胞の通常の形成をどのように阻害するかを確認した。そうすることで、研究者らは、カドミウムがどのように心臓の異常を誘発し得るかを説明する可能性のある生物学的メカニズムを明らかにした。 「我々が作成したモデルは、カドミウムの研究だけでなく、他の化学製品や物質の研究にも役立つものである。」とNIEHSのトランスレーショナル毒性学部(Division of Translational Toxicology (DTT))のErik Tokar氏は述べた。 当該研究のために、研究者らは、心臓の発達の様々な段階におけるカドミウムの影響を評価するために、3つの異なるモデルを開発した。 まず、ヒト多能性幹細胞を使用して3D胚様体を開発し、ヒトの組織及び器官形成の初期段階を模倣した。次に、心臓の発達において取り込まれることが知られている蛍光調節タンパク質システム(NKX2-5)を含む2D in vitroモデルを用いて、ばく露後のカドミウム毒性を調べることができた。 鼓動する心臓をシミュレーションすることができる3D心臓オルガノイドモデルは、他の2つのモデルで見られたことを確認し、いかにして低用量のカドミウムが心筋細胞の適切な機能を阻害するのかを明らかにした。 「Environmental Health Perspectives」に掲載された当該研究は、環境ばく露が、がん、心血管疾患、自閉症、及びその他の状態を含むヒトの疾病にどのように関与するかについての知識を深めるために、毒性学の研究者による何十年にもわたる研究に基づいて構築されている。 DTTの科学ディレクターであるBrian Berridge氏は次のように述べている。「これらの新しいモデルは、実際のヒトの健康被害を特定する方法において、ヒトの生物学をモデル化することを可能にする技術の進歩を活用している。」「それらは、また、動物実験への依存を減らすのにも役立つものである。」 これらの研究を実施したXian Wu氏は次のように述べている。「我々は、カドミウムのヒトに重要なレベルへの早期のばく露が心筋細胞の分化に劇的な阻害影響をもたらすことを発見したが、後期のばく露ではこの影響はなかった。」「このカドミウムばく露は、心臓オルガノイドの機能も損傷した。」 Environmental Health Perspectives(2022年11月2日、doi.org/10.1289/EHP11208)に掲載された当該研究論文「カドミウムの存在下での心臓の発達: ヒト胚性幹細胞及び心臓オルガノイドを用いたin vitro研究(Cardiac Development in the Presence of Cadmium: An in Vitro Study Using Human Embryonic Stem Cells and Cardiac Organoids)、著者Xian Wu(NIEHS , 米国)ら」は、以下のURLから入手可能。 https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/EHP11208 |
| 地域 | 北米 |
| 国・地方 | 米国 |
| 情報源（公的機関） | 米国衛生研究所(NIH) |
| 情報源（報道） | 米国衛生研究所(NIH) |
| URL | https://www.nih.gov/news-events/news-releases/new-3d-model-shows-how-cadmium-exposure-may-affect-heart-development |
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