病態モデル動物を用いた毒性および実験病理学的研究
メンバー： 吉田敏則、渋谷淳
分野： 動物生命科学、基礎医学
所属： 農学研究院 動物生命科学部門 病態獣医学研究分野
キーワード： 慢性疾患、化学物質、エンドトキシン、抗酸化剤
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研究概要
長寿社会を迎え健康の維持、管理への関心が高い現代社会において、それを障害するものとして様々な慢性疾患があげられます。一方、我々は食品添加物、医薬品、サプリメント等の摂取、また、環境からの汚染物質の曝露を介して数多くの化学物質を日常的に体内に取り込んでいます。これらの背景を考慮すると、正常動物だけではなく、慢性疾患を含む様々な病態を適切に映したモデル動物への化学物質の評価・研究が望まれます。以下の研究を進めています。
1)高脂血症・脂肪肝モデル：高脂肪飼料を実験動物に給餌するモデルです。酸化ストレス発生源としてのNADPH oxidase(NOX)の役割を中心に解析を行っています。
2)潰瘍性大腸炎モデル：Dextran sulfate sodium (DSS) を飲水投与するモデルです。抗酸化剤等の予防効果やマイクロアレイ解析により新規標的分子の検索を行っています。
3)肺線維化モデル：低濃度のアルキルアンモニウム化合物等を気管内投与するモデルです。炎症反応や線維化に関わる分子病理学的研究や細胞生物学的研究を行っています。慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデルとの一連の研究です。
その他、我々は様々な感染因子にも曝露されているため、背景疾患、化学物質、感染体の3者を考慮にいれた横断的研究を展開する必要もあると考えております。興味深いことに化学物質曝露を受けた生体は、その病態によって大腸菌内毒素エンドトキシンに対して高感受性を示す場合と抵抗性を示す場合があることを貧血や肝病変の解析を通して見出しています。データの解析には病理標本の全体像の観察が容易なバーチャルシステムを用いて効率化を図っています。
主要論文・参考事項
1)Shimada Y et al. Inhibition of lipopolysaccharide-induced liver injury in rats treated with a hepatic drug-metabolizing enzyme inducer p,p'-DDT. Exp Toxicol Pathol. 2015; 67(3):245-51
2)Hara S et al. Tumor suppression effects of bilberry extracts and enzymatically modified isoquercitrin in early preneoplastic liver cell lesions induced by piperonyl butoxide promotion in a two-stage rat hepatocarcinogenesis model. Exp Toxicol Pathol. 2014:66:225-34.
3)Tomita M et al. p,p′-DDT induces microcytic anemia in rats. J. Toxicol. Sci. 38, 775-782, 2013.
4)Ohnuma-Koyama A et al. Didecyldimethylammonium chloride induces pulmonary fibrosis in association with TGF-β signaling in mice. Exp. Toxicol. Pathol. 65, 1003-1009, 2013
5)Yoshida T et al. Pulmonary fibrosis in response to environmental cues and molecular targets involved in its pathogenesis. J Toxicol Pathol. 2011;24:9-24.
6)Yoshida T et al. RTP801, a suppressor of mTOR signaling, is an essential mediator of cigarette smoke-induced pulmonary injury and emphysema. Nat. Med. 16, 767-773, 2010.
7)Yoshida T, Tuder RM. Pathobiology of cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary disease. Physiol. Rev. 87, 1047-1082, 2007.
お問い合わせ先
東京農工大学・先端産学連携研究推進センター
urac[at]ml.tuat.ac.jp（[at]を@に変換してください）
Toxicological and Experimental Pathological Researches in Animal Models of Diseases
Research members： Dr. Toshinori Yoshida, Dr. Makoto Shibutani
Research fields： Animal life science, Basic medicine
Departments： Institute of Agricultural Science
Keywords： chronic diseases, chemical exposures, endotoxins, antioxidants
Web site：
Summary
Chronic diseases threaten the health in a prosperous longevity society, where people work on staying good health. We are exposed to chemicals derive from food additive, medicine, supplements, and/or environmental contaminants on a daily basis. We, therefore, evaluate chemical safety in not only normal animals but also appropriate animal models of diseases. The following researches are conducted:
1)Hyperlipidemia and fatty liver disease model: We feed high fat diets to experimental animals and examine the roles of NADPH oxidase as a source of reactive oxygen species.
2)Inflammatory bowel disease model: We expose animals to dextran sulfate sodium (DSS) and investigate the effects of antioxidants to explore new target genes for disease controls.
3)Pulmonary fibrosis model: We intratracheally expose animals to antibacterial drugs , i.e. alkylaluminium and examine the mechanisms of diseases with molecular pathological and cellular biological approaches. The study is conducted through a series of the researches on animal models of COPD.
We also need to conduct comprehensive researches including chronic diseases, chemical exposures, and infection, as we always infect with virus, bacteria, fungi, so on. Our preliminary data on anemia and liver diseases suggest that animals exposed to chemicals are vulnerable or resistant to effects of endotoxins depending on the conditions of diseases.
Reference articles and patents
1)Shimada Y et al. Inhibition of lipopolysaccharide-induced liver injury in rats treated with a hepatic drug-metabolizing enzyme inducer p,p'-DDT. Exp Toxicol Pathol. 2015; 67(3):245-51
2)Hara S et al. Tumor suppression effects of bilberry extracts and enzymatically modified isoquercitrin in early preneoplastic liver cell lesions induced by piperonyl butoxide promotion in a two-stage rat hepatocarcinogenesis model. Exp Toxicol Pathol. 2014:66:225-34.
3)Tomita M et al. p,p′-DDT induces microcytic anemia in rats. J. Toxicol. Sci. 38, 775-782, 2013.
4)Ohnuma-Koyama A et al. Didecyldimethylammonium chloride induces pulmonary fibrosis in association with TGF-β signaling in mice. Exp. Toxicol. Pathol. 65, 1003-1009, 2013
5)Yoshida T et al. Pulmonary fibrosis in response to environmental cues and molecular targets involved in its pathogenesis. J Toxicol Pathol. 2011;24:9-24.
6)Yoshida T et al. RTP801, a suppressor of mTOR signaling, is an essential mediator of cigarette smoke-induced pulmonary injury and emphysema. Nat. Med. 16, 767-773, 2010.
7)Yoshida T, Tuder RM. Pathobiology of cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary disease. Physiol. Rev. 87, 1047-1082, 2007.
Contact
University Research Administration Center(URAC),
Tokyo University of Agriculture andTechnology
urac[at]ml.tuat.ac.jp
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