Research press release


Nature Nanotechnology

Some nanoparticles affect pregnant mice

静脈内に投与したシリカナノ粒子や2酸化チタンナノ粒子がマウスに妊娠合併症をもたらしうることが、Nature Nanotechnology(電子版)で示唆されている。この研究によって、妊娠動物に対するナノ粒子の影響についての知見が得られる。 ナノ粒子が胎盤関門を通り抜け、マウスの仔に神経毒性を誘発することはわかっているが、妊娠動物に対する影響についてはまだ詳しくは解明されていない。堤康央(大阪大学)たちは、2酸化チタンナノ粒子やさまざまな大きさのシリカナノ粒子を妊娠マウスに投与した。その結果、2酸化チタンナノ粒子や最も小さいシリカナノ粒子を与えられたマウスでは、食塩水を与えられた対照動物よりも、子宮重量が軽く、胎児が小さいことがわかった。フラーレンなどの他の一般的なナノ材料では、合併症は生じなかった。堤たちは、シリカナノ粒子の表面をカルボキシル基やアミノ基で修飾すると、異常が消えることを示した。さらに、シリカナノ粒子と共にヘパリンを投与すると、子宮と胎児の異常が防止され、合併症には凝固系が関与していると示唆された。 この研究はマウスに対するナノ粒子の影響を明らかにしたものだが、堤たちは、マウスと人の胎盤は解剖学的にも構造的にも異なるので、この研究を人に外挿できないと警告している。とはいっても、リプロダクティブヘルスに対するナノ粒子の影響は考慮すべき重要な側面である。

Silica and titanium dioxide nanoparticles injected intravenously can cause pregnancy complications in mice, suggests a paper online this week in Nature Nanotechnology. The work offers insight on the effects of nanoparticles on pregnant animals.

Nanoparticles have been shown to cross the placental barrier and induce neurotoxicity in the offspring of mice but detailed understanding of their effects on pregnant animals remains unclear. Yasuo Tsutsumi and colleagues injected pregnant mice with titanium dioxide nanoparticles and various sizes of silica nanoparticles. They found that mice receiving titanium dioxide and the smallest size of silica nanoparticles had lower uterine weights and smaller foetuses than control animals that received saline solution. Other common nanomaterials such as fullerene did not induce any complications. The team showed that when the surface of the silica nanoparticles was modified with carboxyl and amine groups, the abnormalities disappeared. In addition, administering heparin with the silica nanoparticles prevented the uterine and fetus abnormalities, suggesting that the complications may involve the coagulation pathway.

Although this work shows the effects of nanoparticles on mice, the authors caution that the anatomical and structural differences between mouse and human placenta mean that the work cannot be extrapolated to humans. Nevertheless, the consequences of nanoparticles on reproductive health are important aspects to consider.

doi: 10.1038/nnano.2011.41

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