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イラスト練習。できるだけ1日1枚。 ついでに兵器ネタと時事ネタも。
イラスト練習帳![]() まあこんな感じで。 航空自衛隊の平成19年度スクランブル発進が14年振りに300回越え。ロシア軍機が最多とのことで、資源高により調子に乗っているようです(笑)。 さて、劣化ウランの続き。 ウランに30日間曝露したマウスは、10日間曝露したマウスよりもより明白な子宮肥大反応を示した。このことは、ウランが細胞や組織にどのように取り込まれるのか、ウランがERにどのように作用するのか、といった疑問を生んだ。ウランは脳内皮細胞に取り込まれ、極性上皮LLC-PK1細胞に特殊な輸送体を介して取り込まれることが分かっている。ヴィダウドらは、アポトランスフェリンが細胞内にウランを輸送する可能性について調べた。ウランはトランスフェリンと結合するが、構造変化を起こすため、トランスフェリン受容体はウラン・トランスフェリン複合体を認識てきなくなることが分かり、この経路は否定された。他の経路はまだ研究が進んでいない:2価金属輸送体1(DMT-1)もしくはカルシウムチャネルが候補には挙がっている。DMT-1は鉄や他の金属イオンを細胞膜ごしに輸送する役目があり、植物、昆虫、微生物、脊椎動物などに幅広くみられる。ウランは骨基質のカルシウムと置き換わる;ゆえにウランがカルシウムチャネルを介して細胞内に輸送されるというのはもっともらしく思われる。ウランが細胞に入っていく際の機序および輸送率は、ウランの種類および組織での濃度に妨げられ、我々の10日曝露および30日曝露マウスにおける子宮重量変化の結果から、遅延反応の結果として表れる可能性がある。 DESと同様に、ウランはVOを加速し、膣錐体細胞の存続を促進しており、エストロゲンにより誘発された持続的な発情状態を呈している。ウランにより引き起こされた子宮および膣の反応は、ICI182780により阻害されており、ERの活性化が必須であるが、ウランが作用するには不十分であることを示している。我々はウランが引き起こしたエストロゲン様反応の分子作用機序については解明できていない。ウランがカドミウムと同様にERのリガンド結合ドメインに作用してエストロゲン様作用を引き起こすという可能性が考えられる。前に記載した通り、ウランのエストロゲン様促進作用は、ER経路により連鎖する他のいくつかの反応要素にウランが結合し、エストロゲン様作用を生じるようなクロストークが起こる結果として引き起こされるのであろう。まとめると、卵巣、子宮、膣の細胞におけるウランの促進的作用は、ウランが雌の生殖系にエストロゲン様作用を示し、ウランがEDCとして働くことを示しているといえる。 Four Corners地域における環境的ウラン曝露と生殖器系の健康問題について調査した報告は少ない。しかし、ある研究では、先天性異常とウラン選鉱クズに対する母親の近接性に統計学的に有意な関係があるという結果が出ている。また、他の研究では、ニューメキシコのアメリカ原住民の子供における生殖器系または生殖腺ガンの発生率が、年齢で調整したアメリカ原住民でない子供に比べて8倍も高いということが示されている。DESやビスフェノールAといった環境エストロゲンが、生殖器系の先天性異常や生後のガン発生に寄与しているのではないかという文献もある。ウランがEDCであるという我々の結論により、これらの健康問題の原因が、不適切な時期に不適切な濃度で偽エストロゲン物質に曝露したためであるという可能性が出てきた。 今回はひとまずこれでラスト。また溜まったらやります。 ![]() 影付けてみた。 自衛隊イラク派遣の一部が憲法違反と名古屋高裁が判決。そろそろ派遣も終わりにしてあげれば良いのに。C-Xのテストをするまで居座ったりして。 さて、劣化ウランの続き。 未熟な時期にウランに曝露した成熟マウスは、一次卵胞数が減少したが、二次卵胞数は増加した。17βエストラジオール(E2)は、マウス卵原細胞群崩壊および卵胞集合を抑制する。ウランはE2の作用を摸し、卵胞集合を減少させたために一次卵胞が減少したと推定される。雌親の卵巣では、成熟非妊娠マウスの1000分の1のウラン濃度で小一次卵胞の減少を認めたが、一次卵胞の減少は有意ではなかった。妊娠中の雌親の卵巣は、妊娠期間中にERの感受性が上昇するため、ウランへの感受性も高かったと考えられる。エストロゲンは早期卵胞集合を阻害するが、2次もしくは成長卵胞は促進する。ウラン曝露によるエストロゲン様作用により、一次卵胞が減少し、成長卵胞の形成が促進されたとみられる。 胚の成長は、化学物質の影響を強烈に受けやすい。雌親の飲料水に0.001または0.120マイクロモーラーのウランを混ぜて投与したところ、子マウスの卵巣で原始卵胞数が減少した。妊娠中のDES曝露は、子マウスにおける原始卵胞の減少と関連があり、排卵可能な卵子の減少を引き起こす。原始卵胞の減少が長期間継続すると、卵巣不全を促進し、早期閉経を引き起こす可能性がある。ウラン量と子マウス卵巣原始卵胞の変化との関係は、逆U字カーブであった。これはE2の子宮内曝露でみられる所見と同じである。 齧歯類の子宮肥大法は、推定上のEDCsを同定するために使用される。エストロゲン様活性を持つ化学物質への曝露は、未熟な齧歯類もしくは卵巣摘出後の成熟齧歯類で分析された。最初の実験では、マウスは開始時点で未熟であったが、ウランの30日間投与で性的に成熟した。これらのマウスは子宮重量増加傾向を示した。もしこれらのマウスが安楽死時点での発情期に関しても調査されたなら、子宮重量を期別にグループ分けでき、統計学的な有意差の傾向を示すことができただろう。我々は硝酸ウランの子宮肥大反応を調べるため、卵巣摘出マウスを使用して発情サイクルの影響と混同することを避けた。 子宮肥大法はエストロゲンやエストロゲン様作用を示す化学物質により生じる3つの反応を測定する:それは上皮細胞成長、充血、液体蓄積もしくは吸飲である。古典的ERαの必要性に加え、子宮上皮細胞成長のDESによる活性化は、細胞分裂促進的な子宮反応を誘発するためのつなぎ経路もしくは非古典的経路も使用する。このことは、ウランが子宮上皮細胞増殖のために古典的ERの活性化を直接には必要としないことを示唆する。 ウラン用量反応は、子宮肥大法でも子宮上皮細胞高増大でも単調ではなかった。多くのEDCsは、U字もしくは逆U字の用量反応曲線を形成する低用量反応を引き出す。外生エストロゲン合成物がエストラジオール様物質による直接作用またはエストラジオール生成および代謝もしくはERsを干渉することによる非直接作用を発揮するとき、単調でない反応が生じた。また、外生エストロゲン様反応は、異なる遺伝子を様々な用量で活性化もしくは抑制し、同時期に試験された標的終着点に対して異なる結果を生じた。 ![]() だんだん色が濃くなります。 駒門から一枚。戦場の主役達。 ![]() さて、劣化ウランの続き。 考察 本研究の主要な発見は、ウランが他の重金属と同様にエストロゲン様作用を示すということである。我々の知る限り、以前にこのようなことを示した研究はない。未成熟の動物にウラン含有飲料水を投与すると、子宮重量や子宮管腔細胞高が増加し、卵巣一次卵胞のみの選択的減少が生じ、VOが促進され、膣錐体様細胞が持続的に存在するようになった。ウランを介する反応は、抗エストロゲンICI182780投与により抑制されており、活性化されたERがこれらの作用に必要であろうと考えられる。それに加え、ウランの経胎盤曝露は、子マウスの卵巣における原始卵胞の減少を引き起こした。これらの所見は、ウランが雌マウスの生殖器系に対してエストロゲンと類似の作用を示すことを指示するものである。 ウランはアメリカEPAが安全基準として示している1リットル当たり30マイクログラム(0.126マイクロモーラー)を下回る濃度でもエストロゲン様作用を示した。アメリカEPAの安全飲料水基準は、元素ウランの濃度であり、水に溶解する硝酸ウランでは重量の47.4%に相当する。ゆえに、本実験で最も高い硝酸ウラン濃度である60mg/Lは、元素ウランでは28mg/Lにあたる。まず、我々は飲料水中の硝酸ウランの量をmg/L単位としたが、それは以前に報告された卵巣毒性発揮濃度に相当するウランを投与するためである。予想外のことだったが、mg/Lの濃度では、ウランは大一次卵胞のみを標的としてこれの数を減少させたものの、成長卵胞の数は増加させた。同時に、ウラン投与量の増加と子宮重量の増加に相関関係の傾向がみられた。これらの結果から、ウランは雌の生殖システムにエストロゲンと似た作用を示すと考えた。これをふまえ、我々は環境的に適切なウラン濃度を使用して卵巣摘出マウスにおける子宮肥大反応を分析することにした。我々はアメリカEPA安全基準以下の濃度でも雌生殖システムに有意な作用を引き起こすことを見いだした。 本研究で使用したウラン濃度は、1mg/L以上の濃度が報告されているナバホ保護区のいくつもの水源で測定されたウラン濃度を良好に反映している。保護区は概ね田舎の開けた広大な土地である。ナバホ保護区住民の少なくとも半数は家から最も近い水源から水を採取している。安全でないウラン濃度の水を頻回に使用することで、ナバホ保護区住民175000名の大半が飲料水から危険なレベルのウランを摂取している。 ![]() 下塗りぺたぺた。 駒門駐屯地から一枚。82式指揮通信車。 ![]() さて、劣化ウランの続き。 研究2:内因性エストロゲン欠如マウスにおける雌生殖器への劣化ウランの影響 実験2.1:ウラン曝露と卵巣摘出マウス。実験2.1では、劣化ウラン曝露により、子宮にエストロゲン投与時と同様の形態学的、組織学的変化が引き起こされた。0.120マイクロモーラー硝酸ウランもしくは0.19マイクロモーラーDESに曝露したマウスは、子宮重量が対照の3.6-3.8倍と有意に増加した(図2A)。我々は体重当たりの子宮重量で平均化した。ウランを含む水を飲んだマウスと同日齢の正常マウスとの間では、子宮重量に差はなかった。 実験2.2:硝酸ウランによる他のエストロゲン様効果と、ER活性化による仲介。実験2.2では、硝酸ウランによるエストロゲン様効果がER阻害剤により阻害されることが判明した。ウランによる子宮肥大効果がERの活性化に依存するものかどうか調べるため、硝酸ウランを含む水を飲んでいる卵巣摘出マウスに抗エストロゲンICI182780を投与した。パイロット研究により、我々は、硝酸ウランを含む水を10日間飲んだマウスの子宮重量が対照よりも有意に増加することを把握した。10日間のICI182780投与により、硝酸ウランおよびDESによる子宮重量増加は阻害された(図2B、略):ウラン0.06マイクロモーラーでは1070±386mg/kg体重、0.06マイクロモーラーウラン+ICI182780投与では220±28.1mg/kg体重、0.19マイクロモーラーDESでは1530±282mg/kg体重、0.19マイクロモーラーDES+ICI182780投与では252±24.7mg/kg体重であった。対照マウスの子宮重量は、ICI182780のみを投与したマウスと比べて有意な差はなかった。(図2B、略)。 エストロゲンに対する子宮肥大反応のひとつの側面は、子宮の上皮細胞増殖である。子宮上皮細胞高は、ウランまたはDESを含む水を30日間投与したマウスで有意に上昇していた(図3A、略):0.120マイクロモーラーウラン投与マウスは31.01±1.89マイクロメートル、1.20マイクロモーラーウラン投与マウスは23.79±0.93マイクロメートル、0.19マイクロモーラーDES投与マウスは40.2±1.85マイクロメートル、対照は15.24±0.77マイクロメートル。図3B(対照)、3C(0.19マイクロモーラーDES)、3D(0.12マイクロモーラーウラン)に電子顕微鏡で見た子宮管腔上皮細胞高の変化を示す。図3Cおよび3Dにおける矢印は、DESもしくは硝酸ウラン曝露による増殖上皮細胞に典型的な偽重層円柱形態を示す。 VOおよび膣細胞円錐化に関するウランの影響。エストロゲンおよび内分泌撹乱化学物質(EDCs)は、マウスのVOを加速する。0.12マイクロモーラーの硝酸ウランまたは0.19マイクロモーラーのDESに52.5日間曝露した卵巣摘出マウスは、54日目の対照マウスに比べ、VOが有意に促進していた。硝酸ウランまたはDESにより仲介される思春期発生の促進は、抗エストロゲンICI182780投与により阻害された(図4A、略)。 雌生殖器における他のエストロゲン様影響として、膣スメアにおける錐体様細胞の持続的存在が挙げられる。図4B(略)に示すとおり、0.06マイクロモーラーの硝酸ウラン(4匹)または0.12マイクロモーラーの硝酸ウラン(5匹)または0.19マイクロモーラーのDES(6匹)に曝露させたマウスで、対照のマウス(0匹)よりも多く錐体様膣細胞が継続して見られた。ICI182780を同時に投与すると、錐体様膣細胞の出現が阻害された(0.19マイクロモーラーDESとの同時投与マウスで1匹のみ)。 ![]() 中学校の後輩には、双子なのに異常に仲が悪く、目も合わさない兄弟がいました。余談。 昨日は第2施設団のホームベースである船岡駐屯地に出撃。施設団の作業だけでは展示が地味だと考えているせいか、毎回ヘリや戦車も出動します。今回はOH-1にMLRSまで登場。82式指揮通信車はM2重機関銃を撃ちまくるし、かなり気合いが入っておりました。 さて、劣化ウランの続き。 結果 実験1:卵巣卵胞数におけるウラン曝露の影響。 実験1.1:未成熟マウスにおけるウラン曝露。実験1.1では、ウランの標的が早期ステージの卵巣卵胞にあることが示された。表1(略)に示すとおり、0.5および2.5mg/Lの硝酸ウランを投与したマウスでは大一次卵胞の数が有意に減少しており、12.5mg/Lでは2次卵胞や成長卵胞が有意に増加していた。しかし、閉鎖卵胞の数は有意には増えておらず、健常卵胞の数も有意には減っていなかった。硝酸ウラン曝露は選択的な卵胞濾胞数の変化を引き起こし、12.5mg/L硝酸ウラン曝露では成長卵胞の数の増加を引き起こすので、これらの変化は重金属毒性によるものではないと考えられる。 この実験では、ウランが明らかな臓器毒性を示さないことも分かった。主要臓器にはいかなる大奇形も存在せず、全ての濃度の硝酸ウラン曝露マウスで対照と比較して有意な体重変化は見られなかった。表2(略)に示すとおり、腎臓重量は2.5および60mg/L硝酸ウラン投与マウスで有意に減少していたが、これはウランによる腎毒性のことを考えれば驚くべき事ではない。これらのデータは、硝酸ウランによる全身毒性がなかったという結論を支持する。 我々は興味深い、しかし統計学的には有意でない、12.5および60.0mg/L硝酸ウラン投与マウスにおける子宮重量の増加傾向を認めた(表2、略)。我々は安楽死時にマウスの発情サイクルステージを決定していなかったため、子宮重量はステージ別にグループ分けすることができなかった。 実験1.2:母胎および雌の子マウスにおける妊娠中および子宮内ウラン曝露。実験1.2で、子宮内ウラン曝露により子マウスの子宮原始卵胞が減少することが判明した。図1A(略)に示すとおり、つがいになる前および妊娠期間中に硝酸ウランに30日間曝露したマウスのうち、0.005、0.025、0.120マイクロモーラーの硝酸ウランに曝露したものは、小一次卵胞が有意に減少した。原始、2次/成長、健常、閉鎖を含む他のすべての卵胞数には変化がなかった。新生児期マウスの卵巣は、卵原細胞および原始卵胞しか存在しない。実験の結果、対照と硝酸ウラン曝露群との間で、子マウスの卵原細胞の数には差がなかった。原始卵胞数は、0.001もしくは0.120マイクロモーラーの硝酸ウランを投与したマウスから生まれた子マウスで対照と比較して減少していた(図1B、略)。 ![]() 正直、線しか引いてない。 駒門の写真から一枚。87式偵察警戒車。 ![]() 今週末もお出かけ予定。東北の方に。 さて劣化ウランの続き。 実験2:内在性エストロゲンの欠如した雌の生殖器官におけるウラン曝露の影響 実験2.1:卵巣摘出マウスへのウラン曝露。本研究で、子宮肥大試験におけるエストロゲン感受性系統という理由から、C57Bl/6Jマウスを使用した。我々はこの遺伝子的な背景から、遺伝子的に操作されたマウス(ERαノックアウトマウス)の使用も予想した。C57Bl/6Jマウスのエストロゲンの内因性分泌臓器を除去するため、VO前の28日齢で卵巣摘出を受けた。術後7日で卵巣摘出マウスおよび非手術マウス(5-6匹ずつ)に水もしくは0.19マイクロモーラーのDESを含む水もしくは0.06・0.12・1.20・12.00マイクロモーラーのウランを含む水を30日間与えた。 実験2.2:硝酸ウランによる他のエストロゲン様作用およびER活性化依存性。28日齢で卵巣摘出を行ったマウス(6-7匹ずつ)にウランもしくはDESを含む水を前述の濃度で日齢50日から10日間飲ませた。何匹かのマウス(1グループ当たり6-7匹)には、ゴマ油または体重1kgあたり500マイクログラムのICI182780(トクリス・クールソン製)を連日腹腔内注射した。マウスはVOおよび細胞学的検査のため毎日同時に試験された。 組織収集および組織学的分析。DESまたはウランに曝露させた後、マウスを安楽死させ、臓器を収集した。子宮はファロピアン管下部および膣上部で離断して取り出した。卵巣、子宮、腎臓、肝臓、脾臓の重量は体重当たりで補正した。子宮組織はBouin液に浸し、パラフィン包埋し、9マイクロメートルの厚さで切片を作り、10番目の切片をスライドにした。組織切片はシトラソルブ(シグマケミカル製)で脱パラフィン化し、エタノール槽で脱水した。子宮管腔上皮細胞の高さの測定にはツァイス435VP電子顕微鏡およびLEO32V02.01ソフトウェアを使用した。それぞれの子宮標本から40個の細胞をランダムに測定した。 卵巣は付着する組織や脂肪を取り除き、Bouin液に浸した。その後70%エタノールに移し、パラフィン包埋し、厚さ5マイクロメートルの切片にし、スライドにセット、ヘマトキシリン・エオジン染色を行った。卵原細胞および原始、小一次、大一次、二次もしくは成長、健常胞状および閉鎖卵胞を同定し、生体では20番目、子では12番目の卵巣切片で数を数えた。 統計学的分析。卵原細胞および卵胞の数は、それぞれのマウスの卵巣で決定し、平均化した。対照対曝露マウスの平均は、P<0.05を有意とする相違のワンウェイ分析(ANOVA)で有意差を分析した。我々はターキー・クレーマー・ポストホックテストも使用した。10日および30日曝露のマウスでは、臓器重量を各実験ごとにそれぞれ測定し、グループごとに平均値を出した。30日曝露グループでは、子宮管腔上皮細胞高の測定はそれぞれのマウスで実施し、グループごとに平均値を算出した。加えて、10日間曝露グループでは、VOをそれぞれのマウスで測定し、グループごとの平均値を計算した。臓器重量、子宮管腔上皮細胞高、VOの対照マウス対曝露マウス比較用平均値は、ワンウェイANOVA分析でP<0.05を有意として分析した。我々はダネットのポストホックテストも使用した。対照およびICI182780、ウラン、DES曝露マウスの子宮重量の平均値は、ツーウェイANOVA分析でP<0.05を有意として解析した。錐体膣細胞の持続的存在は、10日間曝露グループのそれぞれのマウスで決定した。錐体細胞の存在または欠如は、chiスクウェアテストでP<0.05を有意として分析した。錐体細胞の持続的存在の統計学的有意性は、フィッシャーの存在試験でP<0.05を有意として分析した。 ![]() いろいろとバランスが悪い。 渦中のダライ・ラマ14世が来日。というか飛行機乗り継ぎで立ち寄っただけですが。今月末の日本での聖火リレーはどうなることやら。確信犯より愉快犯の方が多かったりして。 駒門から一枚。 ![]() さて劣化ウランの続き。 方法 動物。我々は元気な28日齢の未熟な雌B6C3F1マウスにウランを曝露させた。胎内ウラン曝露実験のため、我々は48日齢の雌雄B6C3F1マウスを使用した。我々は思春期におけるウランおよびDES曝露実験のため、卵巣摘出を行った28日齢のC57Bl/6Jマウスを使用した。マウスは12時間光源点灯・12時間消灯サイクルで飼育され、随意に食料及び飲料水を与えられた。対象の飲料水はHedayaらが1997年に記載したキネティックフォスフォレッセンス分析によりウラン量を測定し、検出限界以下(1リットル当たり2、マイクログラム未満もしくは8ピコモル未満)であることを確認した。全てのプロトコルはアリゾナ大学もしくは北アリゾナ大学動物実験委員会で審査した。全てのマウスはNIH実験動物取り扱い指針に沿って処置した。 処置。動物には硝酸ウラン(UN)ヘキサハイドレート(劣化ウラン、シグマケミカル製)を飲料水中に混ぜて投与した。 実験1:卵巣卵胞数に対するウラン曝露の影響。 実験1.1:未熟なマウスに対するウラン曝露。ラットを使用した以前の実験をベースに、マウスに飲料水中硝酸ウランをmg/Lのオーダーで投与した。未熟な28日齢B6C3F1マウスには、硝酸ウランを0.5、2.5、12.5、60.0mg/L(1、5、25、120マイクロモーラー。それぞれ9-10匹のマウスに投与)の濃度で投与した。30日後、卵巣を摘出して卵胞数の変化を調べた。 実験1.2:雌親および雌の子における妊娠期間中および胎内ウラン曝露。胎内曝露のために、マウスに硝酸ウランを0.5、2.5、12.5、60マイクログラム/L(0.001、0.005、0.025、0.120マイクロモーラー)の濃度で受精から30日間投与した。ウラン量は環境的に適切な濃度に該当するマイクログラム/Lに対して1000倍に減らされた。マウスは受精のためにつがいとされ、雄は雌が膣栓を持ったときに除去された。雌はウランを含む飲料水を妊娠の期間中飲み続けた。出生した日に、雌親(処置グループ当たり5匹)および雌の子(処置グループ当たり7-9匹)を安楽死させ、組織学的分析のために卵巣を集めた。 ![]() 背景をぽつぽつと。 駒門駐屯地から一枚。96式装輪装甲車。 ![]() さて劣化ウランの続き。 ウランは天然で最も重い元素であり、放射能を持つ。1940年代の核兵器の開発は、外国からのウランから独立するという米国政府の要望を燃え立たせた。アメリカ南西部のウランブームは、1950年代早期から、米国政府はウラン鉱石の独占的購入者となることを中止して市場が崩壊する1971年まで続いた。 ウラン発掘精製の大部分は、アメリカのナバホ特別保留地がある果ての地域で行われた。ナバホ鉱山地域(AML)局は豊富なウラン鉱(AUMs)を権威のもとで1977年の地表発掘制御および開拓活動に資金供給して再生利用した。ナバホAML局は、ナバホ居住地の27000平方マイルに約1300のAUMsが存在すると見積もった。AUMsのうち約50%は再生利用された。再仲裁されていないAUMsは、ウランを空中、土壌中、水中、食物連鎖中にまき散らすことになった。現在の統制されていないウラン発掘および精製の例は、アトラスコーポレーションモアブウラン精製くずである。約10000ガロンのウラン汚染水がコロラド川に毎日流入し、隣接する地表水のウラン濃度は1リットル当たり5mgを超えた。アメリカで最も大きいインディアン特別保留地はナバホ居住地であり、チャプターと呼ばれる110の政治単位に分割されている。33のチャプターで、アメリカEPAが226の水源を調査した。これらのうち、90の水源でウラン濃度がアメリカEPAの安全基準である1リットル当たり30マイクログラム(0.126マイクロモーラー)を超えていた。ウラン濃度は1リットル当たり33.3マイクログラムから1131マイクログラムに及んでおり、最も高い濃度では安全レベルの38倍に達していた。調査された水源はタンク、井戸、泉に貯蔵された。チャプター担当者は水が流れることなしに住民のための飲料水を供給するものとしての水源として認識された。2000年のアメリカ国勢調査によれば、175000名以上がナバホ特別保留地に住んでいる。少なくともこれらの住民のうち半分が日常使用のために最も近い水源から水を引いており、多くのナバホ居住地住民が安全とは言えないレベルのウランに曝されている。 ウランの毒性は放射能としてのものと、化学特性によるものがある。ウラン吸入や摂取は、悪性および非悪性呼吸器疾患、胃ガン、腎臓ガン、腎不全、白血病を引き起こす。ウランの生殖器に対する影響は、ラットに対する2%酢酸ウラン高用量投与実験により研究された。ウラン曝露によりラットの有意な体重減少、子の数の減少などがみられた。雌ラットの食事を硝酸ウラン(UN)を含まないものに戻したところ、体重は元に戻ったが、子の数の減少は元に戻らず、卵巣への永続的障害が示唆された。雌マウスに妊娠期間中、分娩中、養育中を通してチューブ食により酢酸ウランを投与したところ、一腹の子あたりの若い個体の死亡数が増加した。これはウランの高濃度投与が生殖毒性を誘発することを示していると思われる。 重金属はエストロゲン様作用を示す。いくつもの重金属がMCF-7ヒト乳ガン細胞の増殖を促すことが知られている。カドミウムはエストロゲンレセプターα(ER-α)に作用し、培養細胞のER-αのリガンド結合ドメインに結合することが分かっている。カドミウムは生体でもエストロゲン受容体を活性化させる。カドミウムを注入した卵巣摘出ラットは、子宮重量が増え、乳腺発育が促され、膣開口(VO)も促進された。カドミウムにより引き起こされるエストロゲン様作用は、アンチエストロゲンICI182780により阻害される。カドミウムは遺伝子組み換えイースト菌のエストラジオールで活性化されたニジマスERの転写活性を阻害した。カドミウム処理は、ER-α依存性Akt(蛋白キナーゼB)、Erk1/2(細胞外シグナル制御キナーゼ)、血小板由来成長因子受容体αの活性化により、乳ガンの細胞増殖を活性化する。これらの研究によりカドミウムがエストロゲン活性を持つことが示されたが、シルヴァらは、カドミウムがエストロゲン活性を持つことを、イーストエストロゲンスクリーン法、MCF-7細胞増殖、E-スクリーン法では実証することができず、Src、Erk1、Erk2リン酸化もできなかったと発表した。本研究では、飲料水中のウランが、合成エストロゲンのジエチルスチルベストロール(DES)と同様の影響を、雌のマウスの生殖器系に与えるかどうか調べた。 ![]() せっかくなので全体を描いてみた。 駒門駐屯地から一枚。桜の下の戦車回収車。 ![]() さて劣化ウランの話。今日から新論文。 Drinking Water with Uranium below the U.S. EPA Water Standard Causes Estrogen Receptor–Dependent Responses in Female Mice アメリカEPAによる許容量以下のウランを含む飲料水は雌マウスにエストロゲン受容体依存性反応を引き起こす Stefanie Raymond-Whish,et.al. 1Department of Biological Sciences, Northern Arizona University Environ Health Perspect 115:1711–1716 (2007). 背景:ヒトの健康に対するウランの有害な印象は、放射能および重金属化学特性と関連している。これまでの研究で、ウラン採掘もしくは切削と腎臓および呼吸器系疾患の発生との間に関連性があることが証明されている。 目的:カドミウムのような重金属はエストロゲンと同様の作用を持つが、ウランにもそういった作用があるかどうかを研究する。 方法:いくつもの実験で、我々は処女、卵巣摘出後、妊娠中のマウスに、劣化ウラン含有飲料水(1リットルあたり0.5マイクログラム・0.001マイクロモーラーから1リットルあたり28ミリグラム・120マイクロモーラー)を投与した。 結果:ウラン含有水を飲んだマウスは、一次濾胞の選択的減少、子宮重量増加、子宮luminal上皮増高、膣開口の加速、膣錐体細胞の継続的存在といったエストロゲン反応を示した。アンチエストロゲンICI182780による同時処置は、ウランもしくは合成エストロゲンジエチルスチルベストロールによるこれらの反応を抑制した。それに加え、ウラン含有水を飲んだマウスは概ね正常の子を生んだが、通常の水を飲んだラットが妊娠した子にくらべ、有意に原始濾胞が少なかった。 結論:アメリカ南西部の果ての地域にあるコロラド高原におけるウラン採掘もしくは切削に関するこれまでの研究によれば、本研究で使用されたウラン濃度および曝露ルートは環境的に信頼性がある。我々のデータは、ウランが内分泌撹乱化学物質であり、環境中のウランに曝露した人々は胎児の問題や生殖器系のガンを抱えるリスクが増大する可能性があるということを示している。 ![]() 軍事研究やらJグランドやら買ってきてようやくTK-Xの資料が揃ったので、少し描き直してみようと思いました。 昨日は予定通り静岡の駒門駐屯地で花見。桜はほぼ満開で天気も良く、絶好の戦車日和でした。桜はどうした。 ということで、とりあえず写真を一枚。 ![]() 動く90式は今回初めて見ました。この後、目の前5-6mを走って行ったので地面が揺れる揺れる。 さて、劣化ウランの続き。最後の方とか意味が通らなくなってますが、目をつぶっておいて下さい(笑)。 流路系による他の長期生物学的不動化研究では、微生物群落および地質化学が好ましくない生物学的不動化の方向にシフトするであろう事が示されている。微生物群落の変化は、実地のウラン生物学的不動化研究の間、単一酢酸付加モニタリングウェル内の地下水で観察された。16SrRNA遺伝子のクローンライブラリは、鉄およびウラン還元状態のジオバクテラセシークエンスが有意であることを示したが、ウランは再び動態化し、硫化物還元バクテリアのシークエンスが優勢となった。8ヶ月後、酢酸注入が再開され、40日後の地下水及び堆積物における微生物群落変化がモニターされた。結果、ジオバクテラセシークエンスがウランおよび鉄還元の生じた地下水中で優勢となった。別の研究所による研究では、人工的に乳酸で修正した地下水が持続的にウラン汚染FRC堆積物に流された。ウラン濃度は最初鉄還元状態下で減少したが、最終的にはメタン発生状態となって増加した。Q-PCRの結果、ジオスリックスおよびジオバクテラセシークエンスがウラン還元状態では増加しており、ウラン再動態化状態でも減少しておらず、これはメタン発生状況下でも観察されていた。 本研究で、我々はウランおよびテクネチウム除去13ヶ月後の微生物群落を性格付けしたが、20ヶ月後も汚染物質除去は持続していた。ジオバクテラセシークエンスはウランおよびテクネチウム還元が発生している入り口近くで重大な割合を占めており、デスルフォビブリオナせおよびデスルフォブルバセという硫化物還元属のシークエンスも含まれていた。我々の研究と2つの前述の研究との重要な違いは2点あって、(i)本研究では吸着された6価ウランの含まれていないものを非汚染堆積物として使用したこと、(ii)メタン発生、発酵、鉄還元が発生していたサンプルでもウラン濃度の増加が起きなかったこと、である。流路の電子ドナー活性化システムで観察されたウラン濃度変化は、非生物学的(脱離、非生物学的還元、酸化)および微生物的触媒反応による結果であり、それぞれ異なった率で生じる。鉄還元状態下では、微生物的触媒による6価ウラン還元率が汚染堆積物の6価ウラン脱離を上回っているが、硫化物還元もしくはメタン発生状態下では、汚染堆積物の6価ウラン脱離率が非生物学的および微生物的触媒による6価ウラン還元を上回っている。ゆえに我々は、もし吸着された6価ウランを含む堆積物が本研究で使用されたなら、ウラン再動態化が観察されたであろうと推測する。6価ウランの脱離率は、汚染された層における実地の生物学的不動化処置が、構築された、汚染されていない充実物質を使用することなしに行われたときに考えられ、説明される。 ![]() メガネは出来心です。 明日から一泊二日で小旅行予定。桜は半分くらい散ってるかも。まあメインは戦車なので(笑)。 さて、劣化ウランの続き。 考察 実地の野外研究では生物学的不動化の過程を理解することが決定的に重要であったが、このような研究における広大なサンプリングは、場所の到達困難もしくは労力・費用集約的な堆積物収集に困難さがしばしば見受けられる。本研究で、我々は13ヶ月以上に渡り地上の生物学的障壁の研究を促進するための地下水および堆積物流路を使用した。研究デザインは、孔から流出した水の地質化学の継続モニターや、地質化学的勾配およびカラム流路に沿った比較的小さい空間的スケール(-25cm)の堆積物サンプル収集を可能とした。RDAは、微生物群落の構成が孔からの水の地質化学から収集されるという仮説の直接かつ定量的試験を供給した。PLFAおよびQ-PCR分析により、群落変化の68%を最初の2つの基準軸で説明することができたという結果から、地質化学的変化が微生物群落構成の良好な指標であることが示された。最初の軸でのエタノール付加および対照カラムの強い陰性関係や、モデル結果の重要性(P=0.0003)は、付加されたエタノールが地下水からウランやテクネチウムを除去することを促進し、支持する明瞭な微生物群落を効果的に活性化したということを明確に示している。 本研究と他のFRC研究との間における追加のそして重要な相違点は、カンジダOP11の重要性が明らかになったことであり、このカンジダOP11はポート8からのクローンライブラリのシークエンスの67%を占めていた。DGGEバンドシークエンス(ポート6Xおよびポート7Z)も、カンジダOP11に最も相似しており、似たようなバンドがポート8でも出現していて、他のポートでは発見できなかった。このことはカラム出口に近い位置でのOP11の重要性を革新させるものである。この群の生理機能については分かっていないことも多いが、その一部はしばしば硫化物サイクルや炭水化物汚染、メタン発生と関連した嫌気性環境において発見される。本研究で発見された多くのOP11シークエンスは脱クロル化環境および硫化物の豊富な環境で発見されたOP11と類似しており、OP11がFRC堆積物の還元において、硫化物もしくは他の嫌気性サイクルで重要な役割を演じているであろうと推測される。FRCエリア2堆積物における最近の環境ゲノムシークエンス研究でも、カンジダOP11関連のシークエンスが比較的多数見つかっている。 ![]() 魚眼レンズ的にした方が良いのだろうか。 北朝鮮が韓国に対していろいろと挑発的なコメントを出していますが、聞き流しても大して影響無さそうなのが悲しい。 さて劣化ウランの続き。 ポート2およびポート3堆積物からの16SrRNA遺伝子ライブラリにおける大部分のクローン(46-52%)は、プロテオバクテリア門に属していた(表2、略)。ポート2の堆積物では、発見されたシークエンスのうち41%がγプロテオバクテリアであり、残りは12%がスピロケテス、10%がバクテロイテテス、8%がファーミキュート、4%がクロロフレキシ、2%がアシドバクテリア、10%が他のプロテオバクテリア、4%がカンジダOP11であった。これらの門に属するシークエンスは、ポート3からも検出されたが、カンジダOP11は検出されなかった。プロテオバクテリアのシークエンスが優勢であったポート2とポート3に比べ、ポート8ではカンジダOP11が67%を占めており、他のシークエンスはデルタおよびイプシロンプロテオバクテリアが11%、クロロフレキシが7%、ファーミキュートが5%、スピロケテスが4%、バクテロイデテスが2%であった。デルタプロテオバクテリアのクローンシークエンスは5つのファミリーに分けられるが、それはジオバクテラセ、シントロファセ、デスルフォバルバセ、デスルフォバクテラセ、デスルフォビブリオナセである。ジオバクテラセは鉄およびウラン還元バクテリア属として知られており、生物学的不動化の手段として重要であると考えられる。本研究におけるDGGEバンドシークエンス(ポート1Nおよびポート5U)とクローンシークエンスは、電子ドナー添加FRC堆積物において検出されたジオバクテラセクローンと近い相同性を持っていた。デスルフォバクテリウム・アウトトロフィクムは6価ウランの酵素的な還元を行わないが、デスルトバクテラセシークエンスがエタノール添加ウラン汚染堆積物において一般的に検出された。ひとつのクローンが他のウラン還元堆積物から検出されたデスルフォバクテラセクローンと近い相同性を持っていた。イプシロンプロテオバクテリアに関しては、DGGEバンドシークエンス(ポート1L、ポート2P)およびクローンシークエンスが、他の硫化物艦橋において探知されたクローンと近い相同性を持っていた。ベータプロテオバクテリアクローンシークエンスは他の脱窒化および金属汚染環境で探知されたクローンと似ていた。ポート8クローンシークエンスの大部分は、カンジダOP11を含む硫化物に富んだ環境で発見されたクローンと近い相同性を持っていた(図4、略)。カンジダOP11に関しては、DGGEバンドシークエンス(ポート6Xおよびポート7Z)は、炭水化物を減成した環境で探知されたクローンと近い相同性を持っており、ポート1KからのDGGEバンドシークエンスは、深海堆積物クローンと90%の相同性を示した。ファーミキュート門に関して、DGGEバンドシークエンス(ポート7-1、ポート8-3、ポート5V)およびクローンシークエンスは、炭水化物および塩化可溶物汚染環境で探知されたクローンと似ており、電子ドナー付加FRC堆積物において検出された低-G+Cのグラム陽性クローンにも分類された。ベルコミクロビア門に関しては、クローンシークエンスは対照FRC堆積物で検出されたクローンと近い相同性を持っていた。バクテロイデスクローンシークエンスは、嫌気性環境(泥炭湿地や水田)において検出されたクローンに分類されたが、DGGEバンドシークエンス(ポート3Qおよびポート1M)では新鮮な水の微生物学的共同体クローンと近い相同性を持っていた。クロロビ門に関しては、DGGEバンドシークエンス(ポート3R、ポート5W)およびクローンシークエンスは脱窒化および脱塩化環境で発見されたクローンと類似していた。クロロフレキシ門に関しては、ポート4SからのDGGEバンドシークエンスは炭水化物および塩化可溶物で汚染された環境において探知されたクローンと近い相同性を持っていた。 ![]() 塗り塗りぺたぺた。 さて、劣化ウランの続き。 RDAの結果。RDAの結果は地質化学由来のサンプルスコア、PLFA、Q-PCR、地質化学変化スコアを含む関節プロットで要約した(図2、略)。関節プロットの解説は以下の通り。矢印の長さは地質化学由来の基準軸との相関関係係数の大きさを示す。同じ方向を示す矢印は、強い正の相関関係があることを示し、垂直な矢印は関係がないことを示し、反対向きの矢印は強い負の相関関係があることを示す。サンプルポイント同士の距離は、サンプルの群落構成における相違の大きさを示す。群落データ変化の52%近くが最初の地質化学由来の基準軸により説明でき、これは最初の軸のエタノール添加および対照サンプルスコアの明確な分離を図において反映している。PLFAバイオマス、Q-PCR真性細菌生物量、DMAスコアはエタノール添加カラムで上昇しており、地質化学変化とは負の相関関係にあった。一方で、生物学的マーカーストレス比率(イソ/アンテイソ飽和脂肪酸およびシクロプロパン/モノエノイン酸前駆体脂肪酸)、飽和脂肪酸、多価不飽和脂肪酸、中鎖分鎖飽和脂肪酸、メタン源スコアは対照カラムの方が上昇しており、地質化学的変化と正の相関関係にあった。分鎖一価不飽和脂肪酸、末端分鎖飽和脂肪酸、ジオマクテラセ、デルタプロテオバクテリア、UQ/MQ比率、nirK値もエタノール添加カラムで上昇しており、地質化学的変化とは負の相関関係にあった。一価不飽和脂肪酸および孔からの水の濃度は、エタノール添加カラムのポート1からの堆積物(EtOH1)で他のポートよりも上昇しており、一価不飽和脂肪酸は地質化学変化に対してより負に相関しているという複合影響を持っていた。エタノール添加カラムの流路に沿った群落構成のシフトは、2番目の基準軸におけるエタノール添加カラムからのサンプル分離により確認された。エタノール添加カラムにおける流入路近くのサンプル(ポート1からポート3)は正の荷重を示した一方、続くサンプルはポート7を除いて負の荷重を示した。PLFAバイオマスはポート7堆積物で上昇しており、2番目の軸における軽度の正の荷重の結果であると考えられる。エタノール添加カラムおよび対照カラムにおけるシャノン・ワイナー相違指数とメチルトロフスコアは、地質化学変化とは関連性がなかった。 エタノール添加カラム堆積物の群落構成。ポート1が視覚的に優勢なDGGEバンドの数が最も高かったが、近くのポート2は1つの視覚的に優勢なバンドを持つのみだった(図S2、略)。エタノール添加カラム堆積物からの選択されたバンドのシークエンスは、カンジダOP11(ポート1K)、エプシロンプロテオバクテリア(ポート1L、ポート2P)、バクテリオイデテス(ポート1M、ポート3Q)、ジオバクテラセ(ポート1N、ポート5U)、クロロビ(ポート3R、ポート5W)、クロロフレキシ(ポート4S)であった。カラム出口に近いポートからのマルチプルシークエンスは、ファーミキュート(ポート5V、ポート7-1、ポート8-3)、カンジダOP11(ポート6X、ポート7Z)に似ていた。 ![]() まあこんな感じで。 今日はエイプリルフールですが、とくにジョークをかますこともなく過ぎました。 さて劣化ウランの続き。 モノエン酸前駆体に対する両シクロプロピル脂肪酸比率および一価不飽和脂肪酸のトランス・シス異性体比率の上昇は、饑餓、静止期成長、栄養欠如と関連していた。モノエン酸前駆体に対するシクロプロピル脂肪酸の比率は、エタノール添加カラムよりも対照カラムで平均値が上昇しており、対照カラムでの微生物成長が基質に限定されていることが疑われた。また、モノエン酸前駆体に対するシクロプロピル脂肪酸の比率は、エタノール添加カラムでは流路に沿って直線的に上昇していた。一価不飽和脂肪酸のトランス・シス異性体比率は、対照とエタノール添加カラムを比較した場合に有意差が見られなかったが、エタノール添加カラムでは流路に沿って直線的に上昇していた。イソおよびアンテイソ飽和脂肪酸の比率の上昇は、環境ストレス、とくに温度に反応した微生物膜流動性変化と関連していた。両モデルは実験期間中同じ温度(〜21℃)に保たれていたが、イソおよびアンテイソ飽和脂肪酸は対照よりもエタノール添加カラムで減少しており、微生物群落の変化を示唆した。クロストリジアおよびある種のグラム陰性菌の存在を示すDMAは、エタノール添加カラムでは対照カラムを上回っており、エタノール添加カラムにおいては流路に沿って直線的に上昇した。呼吸性ユビキノンは酸素や硝酸塩といった高エネルギー電子受容体と関連するが、メナキノンは嫌気性呼吸に関連する。ゆえに、ユビキノンとメナキノンの割合(UQ/MQ)の上昇は、好気性呼吸を示す。UQ/MQレートは対照とエタノール添加カラムで有意差は無かったが、対照カラムでは流路に沿った直線的減少傾向がみられた。UQ/MQレートは、対照カラムの入り口付近では3.5と上昇していたが、出口付近では0.4まで直線的に減少しており、入り口近くに好気性菌や脱窒菌が存在していることを示している。エタノール添加カラムにおけるUQ/MQレートは入り口付近では2.5であったが、出口付近では4に増えていた。硝酸塩の還元は、エタノール添加カラムのとくに入り口付近で重要な工程であり、硝酸塩はポート2で完全に除去されていた。硫化物還元はエタノール添加カラムで一貫して観察され、エタノール添加カラムでのUQ/MQレート増加は予期しないことであった。興味深いことに、デハロコッコイド属絶対的嫌気性菌がユビキノンを多く持っているということが最近分かっており、酸化ストレスを処理するためにそれを使用している可能性がある。 Q-PCRの結果。真性細菌の16SrRNA遺伝子コピー数は対照に比べてエタノール添加カラムで多くなっており、エタノール添加が微生物の成長を促したと確証される(表1、略)。真性細菌の16SrRNA遺伝子コピー数は対照カラム流路に沿って直線的に減少していた。相違な硝酸塩還元遺伝子であるnirSおよびnirKのコピー数は、エタノール添加カラムの方が対照よりも多くなっており、エタノール添加カラムでは流路に沿って上昇していた。バクテリアおよびアルカエ群ではシフトも観察された。たとえば、デルタプロテオバクテリアはエタノール添加カラムの方が対照カラムよりも多くなっており、エタノール添加カラムでは流路に沿って上昇していた。ジオバクテラセもエタノール添加カラムでより豊富になっており、エタノール添加カラムの流出路で著明な上昇を見せていて、流出路付近の可溶性電子受容体は大部分が消費されていた。しかし、エタノール添加カラムでのメタン濃度の上昇が以前の研究で判明していたのだが、今回の実験ではエタノール添加カラムにおいてメタン源は検出されなかった。メタン源はエタノール添加カラムよりも対照の方が多めであったが、有意差はなかった。メチルトロフもエタノール添加カラムと対照カラム間で有意差は無かった。
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