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J-GLOBAL ID：201802213977015719   整理番号：18A1195967

Tangled対棒状多層カーボンナノチューブへの曝露後のマウスにおけるSTAT1依存性および非依存性肺アレルギーおよび線維形成反応【JST・京大機械翻訳】

STAT1-dependent and -independent pulmonary allergic and fibrogenic responses in mice after exposure to tangled versus rod-like multi-walled carbon nanotubes

著者 (8件)： Duke Katherine S. (Toxicology Program, Department of Biological Sciences, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Taylor-Just Alexia J. (Toxicology Program, Department of Biological Sciences, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Ihrie Mark D. (Toxicology Program, Department of Biological Sciences, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Shipkowski Kelly A. (Toxicology Program, Department of Biological Sciences, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Thompson Elizabeth A. (Toxicology Program, Department of Biological Sciences, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Dandley Erinn C. (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Parsons Gregory N. (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Bonner James C. (Toxicology Program, Department of Biological Sciences, North Carolina State University, Raleigh, USA)
資料名： Particle and Fibre Toxicology (Web)  (Particle and Fibre Toxicology (Web))
巻： 14  号： 1  ページ： 26  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7342A  ISSN： 1743-8977  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】多層カーボンナノチューブ(MWCNTs)の肺毒性は,物理化学的特性と遺伝的感受性によって影響を受ける。著者らは,もつれた(t)対棒状(r)MWCNTsの対照的剛性がマウスにおいて異なる免疫学的または線維形成応答をもたらし,これらの応答が肺線維症の感受性マウスモデルである転写-1(STAT1)のシグナル伝達因子と活性化因子を欠くトランスジェニックマウスで促進されると仮定した。方法:雄性野生型(Stat1+/+)およびSTAT1欠損(Stat1-/-)マウスを,4mg/kgのtMWCNTs,rMWCNTs,または口腔咽頭吸引を介して賦形剤のみに曝露し,気管支肺胞洗浄液(BALF)における組織病理学,分化細胞数およびサイトカイン濃度を介して1日および21日後の炎症を評価した。肉芽腫形成,粘液細胞化生,および気道線維症を定量的形態計測によって評価した。気道上皮細胞増殖をブロモデオキシウリジン(BrdU)取り込みにより評価した。BALFにおけるサイトカイン蛋白質レベルと血清IgEレベルをELISAによって測定した。肺蛋白質Smad2/3レベルと活性化をウェスタンブロット法によって測定した。肺mRNAをPCRで測定した。【結果】静的曲げ比によって決定されたように,tMWCNTsとrMWCNTsの間の剛性における7倍の差異があった。両方のMWCNT型は,1日の曝露後に急性炎症(BALFにおける好中球)をもたらしたが,rMWCNTsのみが好中球流入とより大きな肉芽腫によって示されるように21日目に慢性炎症をもたらした。両MWCNTsは気道上皮細胞でBrdU取り込みを誘導し,1日後にrMWCNT曝露マウスで最大増殖反応が観察された。rMWCNTsのみが粘液細胞化生を誘導したが,この指数は遺伝子型間で異ならなかった。STAT1-/-マウスは,Stat1+/+マウスよりベースライン血清IgEのレベルが高かった。より大きな気道線維症は,tMWCNTsと比較してrMWCNTsにより観察され,そして,気道線維症は,rMWCNTsを有するStat1-/-マウス肺において見られたが,tMWCNTsでは見られなかった。線維症の増加は,rMWCNTsに曝露されたStat1-/-マウスのBALFにおけるTGF-β1蛋白質レベルの上昇レベルと相関し,肺Smad2/3リン酸化を増加させた。【結論】Rigidityは,MWCNTsの毒性において重要な役割を果たし,肺における炎症性,免疫学的,および線維形成効果の増加をもたらす。STAT1はrMWCNTsに対する線維増殖応答における重要な保護因子であり,誘導されたTGF-β1産生とSmad2/3リン酸化状態の両方を調節する。したがって,剛性と遺伝的感受性の両方は,MWCNTsのリスク評価のための主要な考慮事項である。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： mRNA ,  毒性 ,  血清 ,  肺線維症 ,  気道 ,  *多層カーボンナノチューブ ,  肉芽腫 ,  免疫グロブリンE ,  サイトカイン ,  ウェスタンブロット法 ,  好中球 ,  トランスジェニックマウス ,  転写因子 ,  感受性 ,  遺伝子型

著者キーワード (5件)： カーボンナノチューブ ,  肺 ,  線維症 ,  成長因子 ,  転写因子

分類 (1件)： 呼吸器の基礎医学  (GI01020H)

引用文献 (44件)：

• Toxicol Sci; Carbon nanotubes: a review of their properties in relation to pulmonary toxicology and workplace safety; K Donaldson, R Aitken, L Tran, V Stone, R Duffin, G Forrest; 92; 2006; 5-22; 10.1093/toxsci/kfj130; CR1;
• J R Soc Interface; Nanoparticles, human health hazard and regulation; A Seaton, L Tran, R Aitken, K Donaldson; 7; Suppl 1; 2010; S119-S129; 10.1098/rsif.2009.0252.focus; CR2;
• Part. Fibre Toxicol.; Asbestos, carbon nanotubes and the pleural mesothelium: a review of the hypothesis regarding the role of long fibre retention in the parietal pleura, inflammation and mesothelioma; K Donaldson, FA Murphy, R Duffin, C Poland; 7; 2010; 5; 10.1186/1743-8977-7-5; CR3;
• Toxicol Appl Pharmacol; Respiratory toxicity of multi-wall carbon nanotubes; J Muller, F Huaux, N Moreau, P Misson, JF Heilier, M Delos; 207; 2005; 221-231; 10.1016/j.taap.2005.01.008; CR4;
• Arch Toxicol; Pathologic and molecular profiling of rapid onset fibrosis and inflammation induced by multiwalled carbon nanotubes; J Dong, DW Porter, LA Batteli, MG Wolfarth, DL Richardson, Q Ma; 89; 4; 2015; 621-633; 10.1007/s00204-014-1428-y; CR5;

タイトルに関連する用語 (9件)： 多層カーボンナノチューブ ,  曝露 ,  マウス ,  STAT1 ,  依存性 ,  非依存性 ,  肺 ,  アレルギー ,  線維形成