文献情報
文献番号
200301284A
報告書区分
総括
研究課題名
内分泌かく乱物質と大豆等既存食品の発育・癌化及び内分泌かく乱作用の比較
課題番号
-
研究年度
平成15(2003)年度
研究代表者(所属機関)
螺良 愛郎(関西医科大学病理学第二講座)
研究分担者(所属機関)
- 堀伸二郎(大阪府立公衆衛生研究所食品化学課)
- 山田久夫(関西医科大学解剖学第一講座)
- 西山利正(関西医科大学公衆衛生学講座)
- 今井俊介(奈良県保健環境研究センター)
- 茶山和敏(静岡大学農学部応用生物化学科)
- 松岡洋一郎(国立がんセンター研究所化学療法部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全総合研究経費 食品医薬品等リスク分析研究（化学物質リスク研究事業）
研究開始年度
平成14(2002)年度
研究終了予定年度
平成16(2004)年度
研究費
14,400,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
我々が食品として摂取するもののなかには天然エストロゲンとしてGenisteinやResveratrolといったPhytoestrogen、あるいはZearalenoneやZeranolといったMycoestrogenが存在し、食品用器材にはBisphenol Aといった合成エストロゲンが使用されており、食品中に混入するおそれがある。これら化学物質は、成体においては可逆的に作用するが、機能・形態形成期では不可逆的に作用して重大な結果を招来する可能性がある。よって、これら食品関連化学物質のエストロゲン活性を比較・同定し、実験動物における周生期暴露実験で生殖器、乳腺あるいは神経系への影響をみた。乳仔期の化学物質の母仔移行は乳汁を介する。よって、乳汁中の化学物質の体内移行につき分析した。また、ヒトにおいて性差をみる自己免疫疾患に対するこれら化学物質との関連についてもSLE自然発症マウスモデルを用いて検討した。併せて、我々の生活環境における農薬のエストロゲン活性の有無ならびに複合作用につき分析した。
研究方法
Ligand Screening System-Estrogen Receptor _及び__キット(ER-ELISA/ERA-101、東洋紡)を使用して、Zearalenone、Zeranol、Genistein、Genistin、Daidzein、Daidzin、Resveratrol、Coumestrol、Equol及びBisphenol Aのヒトエストロゲン受容体(hER__および_)への結合親和性の比較を行った。また、酵母Two-hybrid 法を用いて食品関連化学物質の抗エストロゲン作用を評価した。出生前食品関連化学物質暴露による雌マウスの発育ならびにエストロゲン標的臓器への影響をみるべく、CD-1マウスの妊娠15-18日にかけてGenistein、Resveratrol、Zearalenone、Bisphenol Aは0.5 mg/kgと10 mg/kg、DESは0.5 _g/kgと10 _g/kgを連日皮下投与し、出生雌乳仔を検索した。また、ResveratrolとZearalenoneのラット思春期前暴露による乳癌に対する影響をみるべく、ResveratrolあるいはZearalenoneを15-19日齢の雌Sprague-Dawleyラットに連日皮下投与した後N-methyl-N-nitrosourea(MNU)により乳腺発癌を促し、≧1cm乳腺腫瘍をみた時点で屠殺して、無処置対照群と比較した。自己免疫病発症に対する各種食品関連化学物質の影響は、自己免疫病モデルマウスであるMRL-lprcgマウスに子宮重量法で子宮重量を有意に増加させた濃度をもとにして、Genistein、Bisphenol A、Estradiol-17_を週2回、3ヶ月間皮下投与して、体重および臓器重量、タンパク尿症、サイトカイン、生存率といった指標より検討した。食品関連化学物質の体内移行は、Bisphenol A-d16を10、100 mg/kg皮下投与してLC-MS/MSにより血清及び乳汁への移行を調べた。Genisteinを妊娠ラット(Sprague-Dawley)の皮下に妊娠15日目から24時間ごとに5回、低量(1.5 mg/kg)および大量(30 mg/kg)投与して青斑核ならびに小脳分子層の変化を比較した。農薬に対しては、E-CALUX Assay法によってエストロゲン活性および抗エストロゲン活性を測定した。
結果と考察
エストロゲン受容体結合アッセイによると、hER_に対する結合親和性の強さは、ZeranolはDESと同等で、以下DES>Zearalenone>Equol、Genistein>Coumestrol、Daidzein>Bisphenol A>Resveratrolであり、hER_に対しては、DES、Zearalenone、Genistein>Equol、Daidzein>Coumestrol>Bisphenol A>Resveratrolの順であった。なお、イソフラボン類であるGenisteinおよびDaidzeinは、hER__に
対する結合親和性がhER___よりも強い傾向であった。但し、酵母Two-hybrid法ではすべての化学物質に抗エストロゲン作用は認められなかった。出生前のGenistein、Resveratrol、Zearalenone、Bisphenol A、DES暴露は、マウスの体重増加を促進し、発情周期をかく乱し、4週齢時では大量Genistein(2/6)、大量Resveratrol(1/6)、大量Zearalenone(5/6)、少量・大量Bisphenol A(各の2/6、3/6)、少量・大量DES(各の5/6、6/6)投与動物に黄体の欠如をみたが、8週齢以降では黄体をすべての動物にみた。一方、大量Zearalenone投与動物では8、12、16週齢時でも各の6/6、5/6、2/6の動物に黄体欠如をみた。ResveratrolとZearalenoneのラット思春期前暴露による乳癌に対する影響は、大量Resveratrol投与群では無処置群に比して乳癌発生は高率であったが、少量Resveratrol投与群は無処置群と差はみなかった。Zearalenoneは用量依存的に乳癌発生を抑制し、Zearalenone大量投与で有意な抑制をみたが、少量投与では有意には至らなかった。Bisphenol A-d16を10、100 mg/kg皮下投与して血清及び乳汁への移行を調べた結果、血清中では、10 mg/kg群で総量が1.8(遊離体0.30)_g/mL、100 mg/kg群で総量が18.4(遊離体1.3)_g/mL検出され、乳汁中では、10 mg/kg群で総量が0.59(遊離体0.52)_g/mL、100 mg/kg群で総量が4.0(遊離体2.0)_g/mL検出された。よって、乳汁中の方が血清に比べて遊離体の割合が高く検出され、極性の高い抱合体に比べて脂溶性化合物である遊離体の方が乳汁中に高率に移行することが示唆された。Genisteinのラット胎仔期暴露では青斑核とその腹側亜核のA6群全体、またはA4群とA6群双方を含む青斑核のみの総数は、雌雄とも投与群で約8割程度に減少し、大量投与群でより強く減少する傾向をみた。また、Genistein投与は小脳分子層の厚さを増加する傾向をみた。性差が存在し、女性に多い自己免疫疾患に対する食品関連化学物質の影響につき、lprcgマウスを用いて検討したところ、病態に修飾を加える可能性が示唆されたので、病態を表現する種々の指標を組み合わせてさらに検討する。32農薬中トルクロホスメチル、プロチオホス、ダイアジノン、チアベンダゾール、ピリプロキシフェンの5種にエストロゲン活性がみられた。活性のみられた農薬で、今まで複数検出されたものを組み合わせてエストロゲン活性を測定したところ単独の場合より活性が高くなったものがあった。また、抗エストロゲン活性がみられたのは、クロルフルアズロンで、イマザリルとクロルフェナピルにもわずかに活性をみた。
対する結合親和性がhER___よりも強い傾向であった。但し、酵母Two-hybrid法ではすべての化学物質に抗エストロゲン作用は認められなかった。出生前のGenistein、Resveratrol、Zearalenone、Bisphenol A、DES暴露は、マウスの体重増加を促進し、発情周期をかく乱し、4週齢時では大量Genistein(2/6)、大量Resveratrol(1/6)、大量Zearalenone(5/6)、少量・大量Bisphenol A(各の2/6、3/6)、少量・大量DES(各の5/6、6/6)投与動物に黄体の欠如をみたが、8週齢以降では黄体をすべての動物にみた。一方、大量Zearalenone投与動物では8、12、16週齢時でも各の6/6、5/6、2/6の動物に黄体欠如をみた。ResveratrolとZearalenoneのラット思春期前暴露による乳癌に対する影響は、大量Resveratrol投与群では無処置群に比して乳癌発生は高率であったが、少量Resveratrol投与群は無処置群と差はみなかった。Zearalenoneは用量依存的に乳癌発生を抑制し、Zearalenone大量投与で有意な抑制をみたが、少量投与では有意には至らなかった。Bisphenol A-d16を10、100 mg/kg皮下投与して血清及び乳汁への移行を調べた結果、血清中では、10 mg/kg群で総量が1.8(遊離体0.30)_g/mL、100 mg/kg群で総量が18.4(遊離体1.3)_g/mL検出され、乳汁中では、10 mg/kg群で総量が0.59(遊離体0.52)_g/mL、100 mg/kg群で総量が4.0(遊離体2.0)_g/mL検出された。よって、乳汁中の方が血清に比べて遊離体の割合が高く検出され、極性の高い抱合体に比べて脂溶性化合物である遊離体の方が乳汁中に高率に移行することが示唆された。Genisteinのラット胎仔期暴露では青斑核とその腹側亜核のA6群全体、またはA4群とA6群双方を含む青斑核のみの総数は、雌雄とも投与群で約8割程度に減少し、大量投与群でより強く減少する傾向をみた。また、Genistein投与は小脳分子層の厚さを増加する傾向をみた。性差が存在し、女性に多い自己免疫疾患に対する食品関連化学物質の影響につき、lprcgマウスを用いて検討したところ、病態に修飾を加える可能性が示唆されたので、病態を表現する種々の指標を組み合わせてさらに検討する。32農薬中トルクロホスメチル、プロチオホス、ダイアジノン、チアベンダゾール、ピリプロキシフェンの5種にエストロゲン活性がみられた。活性のみられた農薬で、今まで複数検出されたものを組み合わせてエストロゲン活性を測定したところ単独の場合より活性が高くなったものがあった。また、抗エストロゲン活性がみられたのは、クロルフルアズロンで、イマザリルとクロルフェナピルにもわずかに活性をみた。
結論
種々のアッセイ系を用いて大豆等既存食品に含まれる天然化学物質のエストロゲン活性を食品容器等に含まれる合成化学物質と比較したところ、天然化学物質に高いエストロゲン活性をみた。なお、検討した食品関連化学物質に抗エストロゲン活性はみなかった。エストロゲン活性の高い天然化学物質の影響をラット周生期暴露実験でみたところ、膣開口の早発や発情周期の乱れといった機能的変化を呈したが、ヒト暴露量を勘案するとResveratrolやZearalenoneに憂慮すべき乳腺発癌作用はみなかった。しかし、Zearalenoneではマウス・ラットともに無排卵性卵巣がみられ、不妊が示唆された。また、食品関連化学物質のマウスにおける体内移行について、Bisphenol Aを皮下投与して血清と乳汁中のエストロゲン活性をもつ遊離体とエストロゲン活性をもたない抱合体に区別して比較検討したところ、乳汁中には遊離体を多く含むという結果を得た。さらに、環境中の化学物質として農薬のエストロゲン、抗エストロゲン活性ならびにその複合作用につき検討したところ、32農薬中5種にエストロゲン活性を検出した。但し、残留農薬分析により検出された値と活性のみられた濃度を比較すると、エストロゲン活性のみられない濃度であった。
公開日・更新日
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