ナノ粒子の気管内注入試験と吸入曝露試験による肺反応の比較-同等の肺内保持量による肺傷害・炎症の検討-

概要

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ナノ粒子の毒性評価において，呼吸を介した経気道的曝露は最も重要な曝露経路である。経気道的曝露によるナノ粒子の有害性評価では，気管内注入試験や吸入曝露試験による多くの評価が為されている。吸入曝露試験はナノ粒子を含めた吸入性化学物質の有害性評価試験において最も有効な手法であるが，特別な装置が必要であるなど実施が容易ではない。一方で，気管内注入試験は比較的簡便な手法であり，既知量投与による用量反応関係や生体反応機序の解明を行うのに適しているが，毒性の十分な知見がなく有害性評価は限定的である。そこで，本研究では，気管内注入試験と吸入曝露試験の相関性を検討することを目的とした。同じナノ粒子試料を用い，肺における沈着量が同等となるように気管内注入試験および吸入曝露試験を実施した。ナノ材料として，有害性が知られている酸化ニッケル（NiO）ナノ粒子を用いた。肺内保持量を0.2mg/ratとすることを目的として，気管内注入試験に関しては，F344ラットに0.2mgの用量で気管内注入を行った。一方，吸入暴露試験に関しては，1.65±0.20 mg/m3の暴露濃度で4週間（6時間/日，5日/週）の吸入暴露を行った。両試験とも曝露終了後，3日後および1ヶ月後に解剖し，気管支肺胞洗浄液（BALF）および肺組織を採取し，BALFの細胞解析と肺傷害（LDH）および酸化ストレスレベルの解析を行った。気管内注入及び吸入曝露3日後から1ヶ月後にかけ，肺の傷害と炎症の誘発が認められた。気管内注入と吸入曝露では，概ね同様の傾向が認められた。3日後において，吸入曝露で気管内注入よりも強い炎症応答が認められた。一方で，酸化ストレスマーカーは3日後において気管内注入でより強い上昇が認められた。この差異に関して，反応自体または時相の差異なども含め考察する。本研究は経済産業省からの委託研究「ナノ材料の安全・安心確保のための国際先導的安全性評価技術の開発」による。
日本毒性学会の論文

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