SiO₂ナノ粒子は非細胞毒性のレドックス抑制機序でヒト中脳の発生的脆弱性を顕在化させる

概要

ヒト中脳オルガノイドを用いて、SiO₂ナノ粒子がアポトーシスを伴わずに前駆細胞増殖とドーパミン系マーカーを低下させ、成熟を撹乱することを示しました。機序は細胞内ROS抑制、カルシウムシグナル障害、アストロサイト／炎症経路活性化を含み、非細胞毒性的なレドックス抑制型発生神経毒性を示唆します。

主要発見

• SiO₂ナノ粒子曝露は、アポトーシスを誘導せずにオルガノイドの成長・神経前駆細胞増殖を低下させ、ドーパミン系マーカーを減少させた。
• 細胞内ROSが低下しカルシウムシグナルが障害され、アストロサイトおよび炎症経路が活性化した。
• リン酸化キナーゼプロファイリングとRNA-seqは、カルシウム・レドックス依存シグナルの抑制と代謝・炎症の再プログラム化を示した。
• 全体の神経細胞数は保たれており、非細胞毒性の発生期機序であることが示唆された。

臨床的意義

化粧品成分の安全性評価にヒトオルガノイド試験の導入、粒子径・表面修飾の再検討、曝露–反応データが明確化するまでの妊婦に対する予防的配慮を促します。

限界

• in vitroオルガノイドは母体—胎児のトキシコキネティクスや免疫・内分泌相互作用を欠く
• 曝露レベルと実際の消費者使用状況の直接的な橋渡しが未実施

今後の方向性

消費者関連用量への曝露–反応ブリッジング、相補的in vivoモデルでの検証、リスク低減に向けた粒子径や表面修飾の最適化評価が必要です。