Research ArticlePutative Epimutagen

Research Article
Putative Epimutagens in Maternal Peripheral and
Cord Blood Samples Identified Using Human Induced
Pluripotent Stem Cells
Yoshikazu Arai,1,2,3 Koji Hayakawa,1 Daisuke Arai,1 Rie Ito,4
Yusuke Iwasaki,4 Koichi Saito,4 Kazuhiko Akutsu,5 Satoshi Takatori,5 Rie Ishii,6
Rumiko Hayashi,7 Shun-Ichiro Izumi,8 Norihiro Sugino,9 Fumio Kondo,10
Masakazu Horie,11 Hiroyuki Nakazawa,4 TsunehisaMakino,12 Mitsuko Hirosawa,1
Kunio Shiota,1 and Jun Ohgane1,2
1 Laboratory of Cellular Biochemistry, Animal Resource Sciences/Veterinary Medical Sciences, The University of Tokyo,
Tokyo 113-8657, Japan
2 Laboratory of Genomic Function Engineering, Department of Life Science, School of Agriculture, Meiji University,
Kawasaki 214-8571, Japan
3 Laboratory of Developmental Engineering, Department of Life Science, School of Agriculture, Meiji University,
Kawasaki 214-8571, Japan
4 Department of Analytical Chemistry, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Hoshi University, Tokyo 142-8501, Japan
5 Division of Food Chemistry, Osaka Prefectural Institute of Public Health, Osaka 537-0025, Japan
6 Saitama Prefectural Institute of Public Health, Saitama 355-0133, Japan
7 Department of Toxicology, Aichi Prefectural Institute of Public Health, Aichi 462-8576, Japan
8 Department of Obstetrics and Gynecology, School of Medicine, Tokai University, Kanagawa 259-1193, Japan
9 Department of Obstetrics and Gynecology, Yamaguchi University Graduate School of Medicine,
Ube 755-8505, Japan
10Department of Pharmacology, School of Medicine, Aichi Medical University, Aichi 480-1195, Japan
11Faculty of Home Economics, OtsumaWomen’s University, Tokyo 102-8357, Japan
12Fuji-OyamaHospital, Shizuoka 410-1326, Japan
Correspondence should be addressed to Kunio Shiota; [e-mail] and Jun Ohgane; [e-mail]
Received 15 November 2014; Revised 26 January 2015; Accepted 9 March 2015
Academic Editor: Francesca Pacchierotti
Copyright © 2015 Yoshikazu Arai et al.This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License,
which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
The regulation of transcription and genome stability by epigenetic systems are crucial for the proper development of mammalian
embryos. Chemicals that disturb epigenetic systems are termed epimutagens. We previously performed chemical screening that
focused on heterochromatin formation andDNAmethylation status inmouse embryonic stem cells and identified five epimutagens:
diethyl phosphate (DEP), mercury (Hg), cotinine, selenium (Se), and octachlorodipropyl ether (S-421). Here, we used human
induced pluripotent stem cells (hiPSCs) to confirm the effects of 20 chemicals, including the five epimutagens, detected at low
concentrations in maternal peripheral and cord blood samples. Of note, these individual chemicals did not exhibit epimutagenic
activity in hiPSCs. However, because the fetal environment contains various chemicals, we evaluated the effects of combined
exposure to chemicals (DEP, Hg, cotinine, Se, and S-421) on hiPSCs. The combined exposure caused a decrease in the number of
heterochromatin signals and aberrantDNA methylation status atmultiple gene loci in hiPSCs.Thecombined exposure also affected
embryoid body formation and neural differentiation from hiPSCs. Therefore, DEP, Hg, cotinine, Se, and S-421 were defined as an
“epimutagen combination” that is effective at low concentrations as detected in maternal peripheral and cord blood.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทความวิจัยEpimutagens putative ในอุปกรณ์ต่อพ่วงแม่ และตัวอย่างสายเลือดที่ระบุโดยใช้มนุษย์เกิดPluripotent สเต็มเซลล์รา อิ Yoshikazu, 1, 2, 3 จิ Hayakawa, 1 ไดอาราอิ อิ โตะ 1 Rie, 4Ishii Yusuke อิ 4 นากา Saito, 4 Kazuhiko Akutsu, 5 ซาโตชิทะกะโตะริ 5 Rie, 6รุมิโกะฮายาชิ อิสึมิชุน Ichiro 7, Sugino 8 Norihiro, 9 Fumio คอนโด 10มะซะกะซุ Horie ฮิโระยุกิ 11 Nakazawa, 4 TsunehisaMakino, 12 Mitsuko Hirosawa, 1Kunio Shiota, 1 และ Jun Ohgane1, 2ห้องปฏิบัติการชีวเคมีเซลลูลาร์ ทรัพยากรสัตว์ศาสตร์/สัตวแพทย์ศาสตร์ มหาวิทยาลัย โตเกียว 1โตเกียว 113-8657 ญี่ปุ่นห้องปฏิบัติการ 2 ฟังก์ชัน Genomic วิศวกรรม กรมวิทยาศาสตร์ โรงเรียนเกษตร มหาวิทยาลัยเมจิคาวาซากิ 214-8571 ญี่ปุ่นห้องปฏิบัติการ 3 วิศวกรรมพัฒนา กรมวิทยาศาสตร์ โรงเรียนเกษตร มหาวิทยาลัยเมจิคาวาซากิ 214-8571 ญี่ปุ่น4 ภาควิชาเคมีวิเคราะห์ คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยโฮชิ โตเกียว 142-8501 ญี่ปุ่นส่วนที่ 5 อาหารเคมี โอซาก้าเมืองสถาบันสาธารณสุข โอซาก้า 537-0025 ญี่ปุ่นไซตะมะ 6 จังหวัดสถาบันสาธารณสุข ไซ 355-0133 ญี่ปุ่น7 กรมของพิษวิทยา ไอจิเมืองสถาบันสาธารณสุข ไอจิ 462-8576 ญี่ปุ่น8 ภาควิชาสูติศาสตร์ และนรีเวชวิทยา โรงเรียนแพทย์ มหาวิทยาลัยโตไก คานางาวะ 259-1193 ญี่ปุ่น9 ภาควิชาสูติศาสตร์-นรีเวชวิทยา Yamaguchi มหาวิทยาลัยบัณฑิตวิทยาลัยแพทยศาสตร์เบะ 755-8505 ญี่ปุ่น10Department เภสัชวิทยา โรงเรียนแพทย์ มหาวิทยาลัยการแพทย์ไอจิ 480-1195 ไอจิประเทศญี่ปุ่น11Faculty คหกรรม มหาวิทยาลัยของ OtsumaWomen โตเกียว 102-8357 ญี่ปุ่น12Fuji-OyamaHospital ชิสึโอกะ 410-1326 ญี่ปุ่นควรส่งจดหมายถึง Kunio Shiota [e-mail] และ Jun Ohgane [e-mail]รับ 15 2014 พฤศจิกายน แก้ไข 26 2015 มกราคม 9 2015 มีนาคมการยอมรับบรรณาธิการวิชาการ: ฟรานเซสซา Pacchierottiสงวนลิขสิทธิ์ © 2015 ราอิ Yoshikazu et al นี่คือบทความเข้าเปิดเผยแพร่ภายใต้ลิขสิทธิ์แสดงความคิดสร้างสรรค์ของคอมมอนส์ซึ่งอนุญาตให้ใช้จำกัด กระจาย และการทำซ้ำในสื่อใด ๆ ให้ถูกต้องมีอ้างงานต้นฉบับระเบียบของ transcription และเสถียรภาพของจีโนม โดย epigenetic ระบบมีความสำคัญสำหรับการพัฒนาที่เหมาะสมของ mammalianโคลน สารเคมีที่รบกวนระบบ epigenetic จะเรียกว่า epimutagens เราเคยทำที่ตรวจคัดกรองสารเคมีเน้น heterochromatin ก่อ andDNAmethylation สถานะ inmouse ตัวอ่อนสเต็มเซลล์ และระบุ epimutagens ห้า:diethyl ฟอสเฟต (DEP), ปรอท (Hg) อีเทอร์ cotinine เกลือ (Se), และ octachlorodipropyl (S-421) ที่นี่ เราใช้มนุษย์pluripotent สเต็มเซลล์ (hiPSCs) เพื่อยืนยันผลของสารเคมี 20, epimutagens 5 ตรวจพบรวมทั้งเกิดจากที่ต่ำความเข้มข้นในแม่อุปกรณ์ต่อพ่วงและสายเลือดตัวอย่าง เหตุ สารเคมีเหล่านี้แต่ละไม่ไม่แสดง epimutagenicกิจกรรมใน hiPSCs อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาพแวดล้อมและทารกในครรภ์ประกอบด้วยสารเคมีต่าง ๆ เราประเมินผลกระทบของรวมสัมผัสกับสารเคมี (DEP, Hg, cotinine, Se และ S-421) ใน hiPSCs ความเสี่ยงรวมเกิดจากการลดลงของจำนวนสัญญาณ heterochromatin และ aberrantDNA ปรับสถานะ atmultiple ยีน loci ในแสง hiPSCs.Thecombined ยัง ได้รับผลกระทบกำเนิดร่างกาย embryoid และประสาทสร้างความแตกต่างจาก hiPSCs ดังนั้น DEP, Hg, cotinine, Se, S-421 ถูกกำหนด และเป็นการ"epimutagen ชุด" ที่มีประสิทธิภาพที่ความเข้มข้นต่ำสุดที่ตรวจพบในอุปกรณ์ต่อพ่วงแม่และสายเลือด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิจัยบทความสมมุติ Epimutagens ในมารดาปลายและสายไฟตัวอย่างเลือดของมนุษย์ระบุการใช้ชักนำให้เกิดPluripotent เซลล์ต้นกำเนิดYoshikazu อาราอิโคจิ 1,2,3 Hayakawa 1 ไดสุเกะอาราอิริเอะอิโตะ 1, 4 สุเกะอิวาซากิ 4 โคไซโตะ 4 Kazuhiko Akutsu 5 ซาโตชิ Takatori 5 ริเอะอิชิ, 6 รูมิโกะฮายาชิ, 7-ชุนอิจิโรอิสึมิ, 8 Norihiro Sugino, 9 Fumio คอนโดะ 10 Masakazu Horie 11 ฮิโรยูกิ Nakazawa 4 TsunehisaMakino 12 Mitsuko Hirosawa 1 นิโอ Shiota, 1 มิถุนายน Ohgane1,2 1 ห้องปฏิบัติการของมือถือชีวเคมีวิทยาศาสตร์ทรัพยากรสัตว์ / สัตวแพทย์วิทยาศาสตร์การแพทย์มหาวิทยาลัยโตเกียว, โตเกียว 113-8657, ญี่ปุ่น2 ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมฟังก์ชั่นจีโนมภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพโรงเรียนเกษตรมหาวิทยาลัยเมจิคาวาซากิ214-8571, ญี่ปุ่น3 ห้องปฏิบัติการพัฒนาการวิศวกรรมภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพโรงเรียนเกษตรมหาวิทยาลัยเมจิคาวาซากิ214-8571, ญี่ปุ่น4 ภาควิชาเคมีวิเคราะห์, คณะเภสัชศาสตร์, Hoshi มหาวิทยาลัยโตเกียว 142-8501, ญี่ปุ่น5 กองอาหารเคมี โอซาก้า Prefectural สถาบันสาธารณสุข 537-0025 โอซาก้าประเทศญี่ปุ่น6 จังหวัดไซตามะสถาบันสาธารณสุข 355-0133 ไซตามะประเทศญี่ปุ่น7 กรมวิทยา, เมือง Aichi สถาบันสาธารณสุข 462-8576 ไอจิประเทศญี่ปุ่น8 ภาควิชาสูติศาสตร์และ นรีเวชวิทยาโรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยโตไกคานากาว่า 259-1193, ญี่ปุ่น9 ภาควิชาสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยา, ยามากูชิบัณฑิตวิทยาลัยมหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์เบะ755-8505, ญี่ปุ่น10Department เภสัชวิทยาโรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยแพทย์ไอจิชิ 480- 1195 ญี่ปุ่น11Faculty คหกรรมศาสตร์, OtsumaWomen มหาวิทยาลัยโตเกียว 102-8357, ญี่ปุ่น12Fuji-OyamaHospital, Shizuoka 410-1326, ญี่ปุ่นจดหมายควรจะจ่าหน้าถึงนิโอShiota; [e-mail] และมิถุนายน Ohgane; [e-mail] ได้รับ 15 พฤศจิกายน 2014; ปรับปรุง 26 มกราคม 2015; ได้รับการยืนยัน 9 มีนาคม 2015 วิชาการบรรณาธิการ: ฟรานเชส Pacchierotti ลิขสิทธิ์© 2015 Yoshikazu อาราอิและ al.This เป็นบทความเปิดเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์, ซึ่งอนุญาตให้ใช้ไม่ จำกัด การจัดจำหน่ายและการทำสำเนาในสื่อใด ๆ ให้ทำงานเดิมเป็นอย่างถูกต้อง อ้าง. กฎระเบียบของการถอดรหัสจีโนมและความมั่นคงระบบ epigenetic มีความสำคัญสำหรับการพัฒนาที่เหมาะสมของการเลี้ยงลูกด้วยนมตัวอ่อน สารเคมีที่รบกวนระบบ epigenetic จะเรียกว่า epimutagens ก่อนหน้านี้เราดำเนินการตรวจคัดกรองสารเคมีที่มุ่งเน้นไปที่การสร้างสถานะ heterochromatin andDNAmethylation inmouse เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนและระบุห้า epimutagens: ฟอสเฟต diethyl (DEP) ปรอท (Hg), โคตินิน, ซีลีเนียม (Se) และอีเธอร์ octachlorodipropyl (S-421) ที่นี่เราใช้มนุษย์เหนี่ยวนำเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent (hiPSCs) เพื่อยืนยันผลกระทบของสารเคมีที่ 20 รวมทั้งห้า epimutagens ตรวจพบต่ำที่มีความเข้มข้นในมารดาอุปกรณ์ต่อพ่วงและตัวอย่างเลือดจากสายสะดือ โน้ตสารเคมีเหล่านี้แต่ละคนไม่ได้แสดง epimutagenic กิจกรรมใน hiPSCs แต่เนื่องจากสภาพแวดล้อมของทารกในครรภ์มีสารเคมีต่างๆที่เราได้รับการประเมินผลกระทบของการรวมสัมผัสกับสารเคมี (DEP, ปรอท, โคตินิน, Se และ S-421) บน hiPSCs ความเสี่ยงที่เกิดจากการรวมกันลดลงในจำนวนของสัญญาณ heterochromatin และสถานะ methylation aberrantDNA atmultiple ตำแหน่งของยีนในการเปิดรับ hiPSCs.Thecombined ได้รับผลกระทบนอกจากนี้ยังมีการก่อตัวของร่างกายembryoid และความแตกต่างของระบบประสาทจาก hiPSCs ดังนั้น DEP, ปรอท, โคตินิน, Se และ S-421 ถูกกำหนดให้เป็น"การรวมกัน epimutagen" ที่มีประสิทธิภาพที่ระดับความเข้มข้นต่ำที่สุดเท่าที่ตรวจพบในมารดาต่อพ่วงและเลือดจากสายสะดือ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทความวิจัยซึ่งในมารดา และอุปกรณ์ต่อพ่วง epimutagens

ตัวอย่างเลือดสายสะดือระบุใช้พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์มนุษย์เกิด

โยชิคาซึ ไร , 1 , 2 , 3 โคจิ ฮายาคาว่า ไดสุเกะ ไร 1 1 ริเอะ โตะ , 4
ยูวาซากิ , 4 โค ไซโตะ คาซุฮิโกะอาคัตสุ ซาโตชิ ทากาโตริ 4 , 5 , 6
5 ริเอะ ชิ รูมิโกะ ฮายาชิ , 7 , ชุนอิชิโร่ที่ 8 norihiro ฟุมิโอะงิโนะ 9 คนโด , 10
ญี่ปุ่นฮิโรยูกินาคาซาวาโฮะริเอะ , 11 ,4 tsunehisamakino 12 มิต hirosawa 1
คุนิโอะ ชิโอตะ 1 และจุน ohgane1,2
1 ห้องปฏิบัติการชีวเคมีของเซลล์ , วิทยาศาสตร์ / สังคมศาสตร์ทรัพยากรสัตว์ สัตวแพทย์ มหาวิทยาลัยโตเกียว โตเกียว ญี่ปุ่น 113-8657
,
2 ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมฟังก์ชั่นจีโนม ภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวิต , คณะเกษตรศาสตร์ , เมจิมหาวิทยาลัย ,
214-8571 คาวาซากิ ญี่ปุ่น
3 ปฏิบัติการพัฒนาวิศวกรรมกรมวิทยาศาสตร์ชีวิต , คณะเกษตรศาสตร์ , เมจิมหาวิทยาลัย ,
214-8571 คาวาซากิ ประเทศญี่ปุ่น
4 ภาควิชาพืชศาสตร์ คณะเภสัชศาสตร์ โฮชิ มหาวิทยาลัยโตเกียว 142-8501 ญี่ปุ่น
5 แผนกเคมีอาหาร เมืองโอซาก้า สถาบันสาธารณสุข โอซาก้า 537-0025 ญี่ปุ่น
6 Saitama Prefectural Saitama สถาบันสาธารณสุข
355-0133 , ญี่ปุ่น7 ภาควิชาพิษวิทยา ไอจิ Prefectural สถาบันสาธารณสุข ไอจิ 462-8576 ญี่ปุ่น
8 ภาควิชาสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยโตไก , 259-1193 , คานากาว่า , ญี่ปุ่น
9 ภาควิชาสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยยามากูชิ Ube 755-8505 บัณฑิต

10department เภสัชวิทยา , ญี่ปุ่น , โรงเรียนแพทย์ มหาวิทยาลัยไอจิทางการแพทย์ ,480-1195 ไอจิ , ญี่ปุ่น 11faculty คหกรรมศาสตร์
otsumawomen ของมหาวิทยาลัยโตเกียว 102-8357 ญี่ปุ่น
12fuji oyamahospital , ชิสึโอกะ 410-1326 , จดหมายญี่ปุ่น
ควรให้ความสนใจกับ คุนิโอะ ชิโอตะ ; [e-mail] และจุน ohgane ; johgane @ เมจิ . ac.jp
ได้รับ 15 พฤศจิกายน 2014 ; ปรับปรุง 26 มกราคม 2015 ; การยอมรับ 9 มีนาคม 2015
วิชาการ . ฟรานเชสกา pacchierotti
สงวนลิขสิทธิ์สงวนลิขสิทธิ์ 2015 โยชิคาซึ ไร et al . นี่คือการเปิดบทความเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์แสดงที่มาใบอนุญาต
ที่อนุญาตให้ใช้ ไม่จำกัดการกระจายและการสืบพันธุ์ในสื่อใด ๆ ให้งานต้นฉบับที่ถูกอ้างถึง .
ระเบียบของการถอดความและเสถียรภาพโดยระบบพันธุกรรม Epigenetic เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาที่เหมาะสมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ระยะก่อนการฝังตัวสารเคมีที่ไปรบกวนระบบ Epigenetic เป็น termed epimutagens . เราเคยใช้สารเคมี เน้นการคัดกรองที่
สปีชีส์ anddnamethylation สถานะ inmouse สเต็มเซลล์ร่างกายและระบุห้า epimutagens :
ไดฟอสเฟต ( DEP ) , ปรอท ( Hg ) , โคตินินซีลีเนียม ( Se ) และ octachlorodipropyl อีเทอร์ ( s-421 ) ที่นี่ เราใช้คน
การปลูกถ่ายเซลล์พลูริโพเทนท์ ( hipscs ) เพื่อยืนยันผลของ 20 สารเคมี รวมถึงห้า epimutagens ที่ตรวจพบในความเข้มข้นต่ำ
แม่อุปกรณ์ต่อพ่วง และสายไฟ ตัวอย่างเลือด หมายเหตุ สารเคมีเหล่านี้แต่ละคนไม่ได้แสดงกิจกรรม epimutagenic
ใน hipscs . อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาพแวดล้อมของทารกในครรภ์มีสารเคมีต่าง ๆ เราประเมิน ผลของการรวมกัน
สัมผัสกับสารเคมี ( DEP , Hg , โคตินิน เซ และ s-421 ) hipscs . การรวมที่เกิดจากการลดจำนวนของสัญญาณและสถานะ atmultiple
aberrantdna จากยีนของสปีชีส์ใน hipscs . thecombined แสงยังมีผลต่อร่างกายและการเซ็นต์
สร้างประสาทจาก hipscs . ดังนั้น , DEP , Hg , โคตินิน เซ และ s-421
กำหนดเป็น" epimutagen รวมกัน " ที่มีประสิทธิภาพในระดับความเข้มข้นต่ำที่พบในมารดา และอุปกรณ์ต่อพ่วง สายเลือด