家庭用化学物質が自閉症と多発性硬化症のリスクを高める可能性

自閉症や注意欠陥障害などの神経発達障害と診断される人の数は、過去10年間で大幅に増加しました。これは、これらの障害の認知度と診断の増加によるものと考えられますが、専門家は環境要因もこの増加の原因である可能性を示唆しています。

パーソナルケア製品や家庭用品に含まれる一般的な化学物質の中には、神経細胞にミエリン鞘を形成するオリゴデンドロサイトと呼ばれる特殊な脳細胞に損傷を与えるものがあることが、新たな研究で明らかになった。研究者らは、これらの化学物質への曝露が、自閉症スペクトラム症、注意欠陥障害、多発性硬化症などの神経発達障害や神経疾患につながる可能性があると示唆している。

ケース・ウェスタン・リザーブ大学医学部の研究で、様々な化学物質が単離オリゴデンドロサイト、オルガノイドシステム、そして発達中のマウス脳に及ぼす影響を評価しました。その結果、有機リン系難燃剤と第四級アンモニウム化合物（QAC）の2つのグループがオリゴデンドロサイトに損傷を与えたり死滅させたりしたが、脳の他の細胞には影響を与えなかったことが明らかになりました。

本研究では、著者らは約1,900種類の化学物質をスクリーニングし、毒性を有し、オリゴデンドロサイトの発達に障害を引き起こす化合物群を特定しました。現在使用されているほとんどのツールは細胞毒性効果のみを研究しているため、著者らが用いたスクリーニング手法は実に印象的です。著者らが本論文で示したように、細胞毒性のない化学物質も細胞に他の影響を及ぼす可能性があり、これを研究することは重要です。 - ロチェスター大学メディカルセンター環境医学・神経生物学科助教授、スヴァリッシュ・サーカー博士

化学物質はオリゴデンドロサイトにどのような影響を与えるのでしょうか?

オリゴデンドロサイトの生成は胎児期に始まり、その大部分は生後2年間に形成されます。成熟したオリゴデンドロサイトは、神経細胞を保護し、神経インパルスの伝達を加速させるミエリン鞘の生成と維持を担っています。

「オリゴデンドロサイトは脳内のグリア細胞の一種で、ミエリン鞘の生成を含む様々な重要な生理機能を制御できます。したがって、環境化学物質がこれらの細胞をどのように制御するかを研究することは、様々な疾患の病因を理解する上で重要かつ不可欠です」とサーカー博士は述べています。

本研究では、マウスの多能性幹細胞（体内のあらゆる細胞に分化できる細胞）からオリゴデンドロサイト前駆細胞（OPC）を作製しました。そして、これらの細胞を1,823種類の化学物質に曝露し、オリゴデンドロサイトへの分化能力への影響を評価しました。

化学物質の80%以上はオリゴデンドロサイトの発達に影響を与えませんでした。しかし、292種類は細胞毒性（オリゴデンドロサイトを死滅させる）を示し、47種類はオリゴデンドロサイトの形成を阻害しました。

グループ2の化学物質はオリゴデンドロサイトに悪影響を及ぼしました。電子機器や家具によく含まれる有機リン系難燃剤は、OPCからのオリゴデンドロサイトの形成を阻害します。多くのパーソナルケア製品や消毒剤に含まれる第四級アンモニウム化合物は、細胞を死滅させます。

マウスの発達細胞へのダメージ

研究者らは、これらの化学物質がマウスの脳内のオリゴデンドロサイトの発達にも同様の影響を及ぼすかどうかも試験した。その結果、第四級アンモニウム化合物（QAC）をマウスに経口投与すると、血液脳関門を通過し、脳組織に蓄積することがわかった。

マウスの脳の多くの領域でオリゴデンドロサイト細胞が失われており、これらの化学物質が発達中の脳に危険を及ぼす可能性があることが示された。

マウスでの結果に続き、研究チームはヒト大脳皮質オルガノイドモデルにおいて、有機リン系難燃剤トリス（1,3-ジクロロ-2-プロピル）ホスフェート（TDCIPP）を試験した。この化学物質は成熟オリゴデンドロサイトの数を70%、OPCを30%減少させたことから、細胞成熟を阻害することが示唆された。

非常に人気のある家庭用化学薬品

ニューメキシコ大学公衆衛生学教授で、この研究には関わっていないジャグディッシュ・クブチャンダニ博士は、人々が日常的にこれらの化学物質に接触する可能性があると説明している。

残念ながら、これらの製品は広く使用されています（例えば、染料、ワニス、繊維、樹脂などに使われる有機リン酸塩、消毒剤やパーソナルケア製品に使われる第四級アンモニウムなど）。また、以前の化学物質の評判が悪かったため、これらの製品が広く使用されるようになり、使用量が大幅に増加しました。

「この研究結果は、PBDEなどの従来の化学物質に代わる良い代替品が見つかっていないことを示しています。この研究はマウスモデルと実験室培養を用いていますが、人体の健康に深刻な影響を及ぼす可能性があります」と彼は付け加えた。

その後研究者らは、尿中の代謝物ビス(1,3-ジクロロ-2-プロピル)リン酸(BDCIPP)のレベルを記録した疾病管理予防センター(CDC)の信頼できる情報源である国民健康栄養調査(NHANES)データセットを使用して、3歳から11歳の子供が曝露した有機リンのレベルを推定した。

BDCIPP レベルが最も高い子供は、BDCIPP レベルが最も低い子供よりも運動機能障害を起こす可能性が 2 ～ 6 倍高いことが分かりました。

これは、有機リン系難燃剤への曝露と神経系の異常な発達との間に正の関連性があることを示す強力な証拠であると研究者らは示唆している。

これらの化学物質をどうやって避けるのでしょうか?

「一般的な目安としては、家庭レベルでこれらの製品の消費を減らすことです。特に、妊婦、子供、慢性疾患のある人は、これらの化学物質からの保護が必要です。COVID-19パンデミックが始まって以来、これらの化学物質の一部（例：消毒剤）の使用は飛躍的に増加しており、人々は代替手段（例：手洗い）を使用するよう注意する必要があります」とジャグディッシュ・クブチャンダニ博士は述べています。

研究によると、第四級アンモニウム化合物（QAC）への過剰曝露を避けるために、可能な限り、カプリル酸、クエン酸、乳酸などの代替消毒剤や、過酸化水素、アルコールなどの他の有効成分を使用する必要があることが示されています。

この研究はNature誌に掲載されている。