Alternative TitleThe research on the evaluation method for the endocrine-disrupting effect of benzo[a]pyrene and its metabolites
Periodical title平成14(2002)年度科学研究費補助金 基盤研究(B) 研究成果報告書 = 2002 Fiscal Year Final Research Report
Note (General)ベンゾ[a]ピレン(BaP)をはじめとする多環芳香族炭化水素類(PAH)の内分泌撹乱作用は,抗エストロゲン作用などの一部の作用のみが報告されるにとどまっていることから,PAH及び類縁化合物の内泌撹乱作用を評価した。BaPを含むいくつかのPAHに抗エストロゲンあるいは抗アンドロゲン作用が観察され,その作用はアリル炭化水素受容体を介して発現することが推定された。また,BaPの代謝物として知られるBaPモノヒドロキシ体(OHBaPs)がエストロゲン様/抗エストロゲン活性を示したが,ジオール体及びキノン体は活性を示さなかった。このことから,フェノール性水酸基の存在が活性発現に必須であるだけでなく,水酸基の位置も重要な要因であることが明らかとなり,BaPが生体内で代謝されることで新たな内分泌撹乱作用を獲得することが示唆された。 次に,BaPをはじめとするPAHの内分泌撹乱作用のヒトに対するリスク評価を行うにあたり,PAH曝露量を評価するための2つの手法を検討した。まず地域別の大気粉じん中PAH濃度を測定し,呼吸を介したPAH曝露の推定を試みた。その結果,PAH曝露量は都市域で高く,さらに地域のエネルギー事情を強く反映することが分かった。しかしながら,個人のPAH曝露量はPAHの摂取源の一つである喫煙などの生活習慣によっても異なってくることから,尿中代謝物量を指標とするPAH曝露量の推定を試みた。まず,BaPをシトクロムP450によりin vitroで代謝させたときに生成するBaP代謝物としての1-OH,3-OH,及び9-OHBaPを同定した。さらに尿中OHBaPs、及びPAH曝露の指標としての1-ヒドロキシピレン(1-OHP)と2-ヒドロキシフルオレン(2-OHF)についてのHPLC-蛍光検出法による分析法を開発し,ヒトの尿中代謝物を測定した結果,OHBaPsの異性体の中でエストロゲン様活性を有する3-OHBaPを検出した。また1-OHP及び2-OHFについては,PAH摂取源の一つである喫煙の影響を検討したところ,喫煙者でそれらの尿中濃度が有意に高く,PAHの曝露指標になることが分かった。以上の結果から、内分泌撹乱作用を有するPAH代謝物が生体内で生成することを確認するとともに,尿中PAH代謝物量が個人のPAH曝露量を反映した,優れた指標となることが明らかとなった。
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) such as benzo[a]pyrene (BaP) have been reported for their endocrine-disrupting activities, primarily their antiestrogenic characteristics. In this study, the endocrine-disrupting activities of PAHs and their analogues (metabolites) were investigated. Several PAHs containing BaP exhibited the antiestrogenic and antiandrogenic effects and it was suggested that the PAHs act as antiestrogens and antiandrogens by activating the aryl hydrocarbon receptor (AhR). On the other hand, the estrogenic and antiestrogenic effects of the BaP metabolites were also examined. Monohydroxy derivatives of BaP (OHBaPs) exhibited the estrogenic or antiestrogenic effects, diol and quinone derivatives of BaP did not. Therefore, the presence and position of phenolic hydroxy group in the BaP metabolites play an important role in the induction of the endocrine-disrupting activities.Two methods for the evaluation of PAH exposure were developed to assess a human risk of the en docrine-disrupting effects for PAHs and their metabolites. To evaluate the exposure to PAHs from ambient air by inhalation, the atmospheric concentrations of PAHs were measured with the airborne particulates collected in three cities. The concentrations of PAHs, that is, the exposure dose were much higher in urban area than in suburban area, and the main contributors of PAHs in urban area were considered to be automobiles, domestic heating systems such as furnaces and kerosene heaters, power plants and incinerators. However, the intake of PAHs depends on individual lifestyle such as diet and tobacco smoke, therefore, biomonitoring is an especially valuable method to provide exposure data of PAHs. Urinary metabolites of PAHs including BaP were used as PAH biomarkers. 1-, 3-, 9-OHBaPs were identified as major metabolites of BaP in vitro by human recombinant cytochrome P450. The methods for determining OHBaPs, 1-hydroxypyrene (1-OHP) and 2-hydroxyfluorene (2-OHF) using high-performance liquid chromatography with fluorescence detection were developed. 3-OHBaP, which has a particularly high estrogenic activity, was detected in the urine of a subject. Further, the effect of smoking on the exposure to PAHs was investigated using the concentrations of urinary 1-OHP and 2-OHF. The urinary 1-OHP and 2-OHF levels in smokers were significantly higher than those in non-smokers. Thus, urinary metabolites of PAHs may be sensitive and specific biomarkers for the assessment of the exposure to PAHs.
研究課題/領域番号:13558066, 研究期間(年度):2001–2002
出典：「ベンゾ[a]ピレン及びその代謝物の内分泌撹乱作用の評価法に関する研究」研究成果報告書 課題番号13558066 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
Related Materialhttps://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=50313680
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