環境要因

環境要因、生態学的要因、またはエコファクターとは、生物に影響を与える非生物的または生物的要因のことです。[ 1 ] 非生物的要因には、生物が生息する周囲温度、日光量、空気、土壌、水、水質pHなどが含まれます。生物的要因には、餌となる生物の入手可能性、生物学的特異性、競争相手、捕食者、寄生虫の存在などが含まれます。

全体

がんは主に環境要因の結果である[ 2 ]

生物の遺伝子型（例えば、接合子）は、生物の個体発生過程における発達を通じて成体の表現型へと変換され、多くの環境要因の影響を受ける。この文脈において、表現型（または表現型特性）とは、体重や皮膚の色など、生物の定義可能かつ測定可能なあらゆる特性とみなすことができる。

真の単一遺伝子疾患とは別に、遺伝的に特定の疾患にかかりやすい人においては、環境要因が疾患の発症を左右する可能性があります。汚染、ストレス、身体的および精神的虐待、食事、毒素、病原体、放射線、そしてほぼすべてのパーソナルケア製品や家庭用洗剤に含まれる化学物質への曝露は、非遺伝性疾患の大部分を左右する一般的な環境要因です。

疾患のプロセスが遺伝的要因と環境的要因の影響の組み合わせの結果であると結論付けられた場合、その病因は多因子パターンを持つと言えます。

がんは環境要因と関連していることが多い。[ 2 ]研究者によると、健康的な体重を維持し、健康的な食事をし、アルコールを最小限に抑え、喫煙をやめることで、がんを発症するリスクが軽減される。[ 2 ]

喘息[ 3 ]や自閉症[ 4 ]の環境的誘因についても研究されている。

エクスポソーム

エクスポソームは、受胎以降のヒトの環境曝露（すなわち非遺伝的曝露）を包含し、ゲノムを補完する。エクスポソームは、2005年に癌疫学者クリストファー・ポール・ワイルドによって「『エクスポソーム』によるゲノムの補完：分子疫学における環境曝露測定の未解決の課題」と題された論文で初めて提唱され た。 [ 5 ]エクスポソームの概念とその評価方法は、2010年、[ 6 ] [ 7 ] 2012年、[ 8 ] [9] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 2014年[ 14 ] [ 15 ]そして2021年[ 16 ]と、様々な観点から活発な議論が交わされてきた。

ワイルドは2005年の論文で、「エクスポソームは、最も完全な形では、出生前期以降の生涯にわたる環境曝露（ライフスタイル要因を含む）を包含する」と述べた。この概念は、遺伝学への投資とのバランスをとるために、因果研究のためのより良く、より完全な環境曝露データの必要性に注目を集めるために最初に提案された。ワイルドによると、エクスポソームの不完全なバージョンでさえ、疫学に役立つ可能性がある。2012年、ワイルドは個人用センサー、バイオマーカー、および「オミクス」技術を含む、エクスポソームをより適切に定義するための方法を概説した。[ 8 ] [ 17 ]彼はエクスポソーム内の3つの重複する領域を説明した。

  1. 都市環境、教育、気候要因、社会資本、ストレスなどの一般的な外部環境、
  2. 特定の汚染物質、放射線、 感染症、生活習慣要因（タバコ、アルコールなど）、食事、身体活動などを伴う特定の外部環境。
  3. 内部環境には、代謝因子、ホルモン、腸内細菌叢、炎症、酸化ストレスなどの内部生物学的因子が含まれます。
エクスポソーム
エクスポソーム

2013 年後半、この定義はエクスポソームに関する最初の書籍でより深く説明されました。[ 18 ] [ 19 ] 2014 年に、同じ著者は定義を改訂し、化学物質の処理を変える内因性代謝プロセスによる身体の反応を含めました。[ 14 ]最近では、妊娠中および妊娠前後の代謝曝露によって実証された母体代謝エクスポソーム[ 20 ]には、母体の肥満/過体重や糖尿病、高脂肪/高カロリーの食事を含む栄養失調などの曝露が含まれており、胎児、乳児、子供の発育不良と関連しています。[ 21 ]また、高齢期における肥満やその他の代謝障害の発生率増加にも関連しています。

測定

複雑な疾患の場合、特定の遺伝的要因は疾患発生率のわずか10～30%を占めるに過ぎないと考えられていますが、環境曝露の影響を測定するための標準的かつ体系的な方法は確立されていません。糖尿病の発症率における遺伝的要因と環境的要因の相互作用に関する研究では、「環境全体関連研究」（EWAS、またはエクスポソーム全体関連研究）が実施可能である可能性が示されています。[ 22 ] [ 23 ]しかし、「E」の値を表すのに最も適切なデータセットは明らかではありません。[ 24 ]

研究イニシアチブ

2016年現在、エクスポソーム全体を測定またはモデル化することは不可能かもしれませんが、いくつかの欧州プロジェクトが最初の試みを始めています。2012年、欧州委員会はエクスポソーム関連の研究を進めるために2つの大規模な助成金を交付しました。[ 25 ]バルセロナに拠点を置く環境疫学研究センターのHELIXプロジェクトは2014年頃に開始され、幼少期のエクスポソームの開発を目的としていました。[ 13 ] 2012年に開始された2つ目のプロジェクトであるExposomicsは、GPSと環境センサーを搭載したスマートフォンを使用して曝露を評価することを目的としていました。[ 25 ] [ 26 ]

2013年後半、「大規模人口調査に基づく健康と環境に関する広範な関連」（HEALS）と呼ばれる大規模な取り組みが開始されました。ヨーロッパ最大の環境保健関連研究と称されるHEALSは、DNA配列、エピジェネティックDNA修飾、遺伝子発現、そして環境要因の相互作用によって定義されるパラダイムの採用を提案しています。[ 27 ]

2011年12月、米国科学アカデミーは「個々のエクスポソームを測定するための新興技術」と題する会議を主催した。[ 28 ]疾病管理予防センターの概要「エクスポソームとエクスポソミクス」では、国立労働安全衛生研究所が特定した職業性エクスポソーム研究の3つの優先分野が概説されている。[ 11 ]国立衛生研究所（NIH）は、バイオセンサーを含むエクスポソーム関連研究を支援する技術に投資しており、遺伝子と環境の相互作用に関する研究も支援している。[ 29 ] [ 30 ]

提案されたヒトエクスポソームプロジェクト（HEP）

ヒトゲノム計画に類似した「ヒトエクスポソーム計画」という構想は、数多くの科学会議で提案・議論されてきたが、2017年現在、そのようなプロジェクトは存在しない。科学がどのようにこのプロジェクトを推進していくのか明確ではないため、支持は不足している。[ 31 ]この問題に関する報告書には以下のものがある。

エクスポソームの概念は、2010年に提案された疾患表現型における新しいパラダイム「固有疾患原理」に貢献しました。エクスポソームの固有性と、それが相互作用網の変化を含む分子病理学的プロセスに及ぼす固有の影響を考慮すると、すべての個人は他の個人とは異なる固有の疾患プロセスを有することになります。[ 35 ]この原理は、腫瘍性疾患において「固有腫瘍原理」として初めて説明されました。[ 36 ]この固有疾患原理に基づいて、分子病理疫学（MPE）という学際的な分野が分子病理学と疫学を統合しています。[ 37 ]

社会経済的要因

地球規模の変化は多くの要因によって引き起こされますが、地球規模の変化の5つの主な要因は、人口増加、経済成長、技術の進歩、態度、制度です。[ 38 ]地球規模の変化のこれらの5つの主な要因は、社会経済的要因に由来する可能性があり、今度は、これらがそれ自体の観点から要因として見ることができます。気候変動の社会経済的要因は、木材や農作物の需要など、資源に対する社会的または経済的需要によって引き起こされる可能性があります。たとえば、熱帯林の破壊では、これらの資源の抽出とこの土地の農作物や牧草地への転換によってもたらされる経済的機会が主な要因です。[ 39 ]これらの要因は、地球規模の木材需要から家庭レベルまで、あらゆるレベルで現れる可能性があります。

社会経済的要因が気候変動にどのように影響するかの例は、ブラジルと中国の間の大豆貿易に見ることができます。ブラジルと中国への大豆の貿易は、過去数十年で大幅に増加しました。この二国間の貿易の増加は、社会経済的要因によって刺激されています。ここで作用している社会経済的要因には、中国におけるブラジル産大豆の需要の増加、ブラジルでの大豆生産のための土地利用変化の増加、および二国間の外国貿易を強化することの重要性などがあります。[ 40 ]これらの社会経済的要因はすべて、気候変動に影響を及ぼします。たとえば、ブラジルで大豆耕作地の開発が増加するということは、この資源のために利用できる土地がますます増える必要があることを意味します。これにより、一般的な土地被覆の森林が耕作地に転換され、それ自体が環境に影響を与えます。[ 41 ]資源の需要によって引き起こされた土地利用変化の例は、ブラジルの大豆生産だけに起きているわけではありません。

ルイジアナ州アカディア教区でのザリガニの収穫。

もうひとつの例は、2009年再生可能エネルギー指令でEUが加盟国にバイオ燃料開発を義務付けたことだ。バイオ燃料の生産を増やすという国際的な社会経済的要因により、これらの国の土地利用に影響が及ぶ。農耕地がバイオエネルギー農地に転換されると、元の作物の供給量は減少する一方で、この作物の世界市場は拡大する。これにより、増大する需要を支えるためにより多くの農耕地が必要になるという連鎖的な社会経済的要因が生じる。しかし、バイオ燃料への作物の代替によって利用可能な土地が不足するため、各国は元の農地を開発するためにさらに遠くの地域を探さなければならない。このため、この新しい開発が行われる国で波及効果が生じる。例えば、アフリカ諸国はサバンナを農地に変換しているが、これはすべてバイオ燃料を開発したいという社会経済的要因に起因している。[ 42 ]さらに、土地利用の変化を引き起こす社会経済的要因は、すべてが国際レベルで発生するわけではない。これらの要因は、家庭レベルにまで及ぶ可能性がある。作物の代替は、農業におけるバイオ燃料への転換だけに起因するものではありません。タイでは、アヘン用ケシの生産を非麻薬性作物に転換したことが大きな代替となりました。この転換はタイの農業部門の成長を促しましたが、世界的な波及効果（アヘン代替）をもたらしました。

例えば、中国の臥龍では、地元の人々は薪を燃料として利用し、調理や暖房に利用しています。つまり、ここでの社会経済的な要因は、この地域の生活を支えるための木材需要です。この要因により、地元の人々は薪の供給を枯渇させており、この資源を採取するためにさらに遠くへ移動せざるを得なくなっています。こうした移動と木材需要は、この地域のパンダの生態系を破壊し、パンダの絶滅にも寄与しています。[ 43 ]

しかし、地域的な傾向を研究する場合、世界的な要因の変化が結果にどのような影響を与えるかではなく、結果に焦点が当てられる傾向があります。[ 44 ]そうは言っても、変化の社会経済的要因を分析する際には、コミュニティレベルの計画を実施する必要があります。

結論として、あらゆるレベルの社会経済的要因が、人間の行動が環境に及ぼす影響にどのように影響するかが分かります。これらの要因はすべて、土地、人間、資源、そして環境全体に連鎖的な影響を及ぼします。そのため、人間は社会経済的要因が私たちの生活様式をどのように変え得るかを十分に理解する必要があります。例えば、大豆の例に戻ると、供給が需要を満たせない場合、この作物の世界市場は拡大し、それが食料源としてこの作物に依存している国々に影響を与えます。これらの影響は、店舗や市場での大豆価格の上昇につながる可能性があり、輸入国では大豆の供給不足につながる可能性もあります。どちらの結果においても、中国におけるブラジル産大豆の需要増加という国家レベルの社会経済的要因が、家庭レベルに影響を与えています。この例一つだけでも、社会経済的要因が国家レベルの変化に影響を与え、それがさらに地球規模、地域、地域社会、そして家庭レベルの変化につながる様子が分かります。ここから得られる主な概念は、すべてがつながっており、人間としての私たちの役割と選択が、さまざまな方法で世界に影響を及ぼす大きな原動力となっているという考えです。

参照

参考文献

  1. ^ Gilpin A (1996). 『環境と持続可能な開発の辞典』John Wiley and Sons . p. 247.
  2. ^ a b c Gallagher J (2015年12月17日). 「がんは単なる『不運』ではなく、環境が原因であると研究は示唆している」 BBC . 2015年12月17日閲覧。
  3. ^ 「喘息とその環境誘因」（PDF） .国立環境健康科学研究所. 2006年5月. 2008年2月26日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年3月5日閲覧。
  4. ^ 「自閉症の主な環境的誘因を示す証拠を示す研究」 PhysOrg 、 2008年11月10日。 2010年3月5日閲覧。
  5. ^ Wild CP (2005年8月). 「『エクスポソーム』によるゲノムの補完：分子疫学における環境曝露測定の未解決の課題」 . Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention . 14 (8): 1847– 1850. doi : 10.1158/1055-9965.EPI-05-0456 . PMID 16103423 . 
  6. ^ Rappaport SM, Smith MT (2010年10月) . 「疫学. 環境と疾病リスク」 . Science . 330 (6003): 460– 461. doi : 10.1126/science.11 ​​92603. PMC 4841276. PMID 20966241 .  
  7. ^ Rappaport SM (2011). 「エクスポソームの曝露科学への示唆」 . Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology . 21 (1): 5– 9. Bibcode : 2011JESEE..21....5R . doi : 10.1038/jes.2010.50 . PMID 21081972 . 
  8. ^ a b Wild CP (2012年2月). 「エクスポソーム：概念から実用へ」 . International Journal of Epidemiology . 41 (1): 24– 32. doi : 10.1093/ije/dyr236 . PMID 22296988 . 
  9. ^ Peters A, Hoek G, Katsouyanni K (2012年2月). 「環境曝露と健康の関連性を理解する：エクスポソームは期待しすぎか？」 . Journal of Epidemiology and Community Health . 66 (2): 103– 105. doi : 10.1136/jech-2011-200643 . PMID 22080817 . 
  10. ^ Buck Louis GM, Sundaram R (2012年9月). 「エクスポソーム：変革的研究の時代」. Statistics in Medicine . 31 (22): 2569– 2575. doi : 10.1002/sim.5496 . PMC 3842164. PMID 22969025 .  
  11. ^ a b「エクスポソームとエクスポソミクス」 .米国疾病予防管理センター. 2012年. 2013年3月5日閲覧。
  12. ^ Buck Louis GM, Yeung E, Sundaram R, Laughon SK, Zhang C (2013年5月). 「エクスポソーム ― 生殖・周産期疫学における新たな発見の機会」.小児・周産期疫学. 27 (3): 229– 236. doi : 10.1111/ppe.12040 . PMC 3625972. PMID 23574410 .  
  13. ^ a b Vrijheid M, Slama R, Robinson O, Chatzi L, Coen M, van den Hazel P, et al. (2014年6月). 「ヒト早期エクスポソーム（HELIX）：プロジェクトの根拠と設計」 . Environmental Health Perspectives . 122 (6): 535– 544. Bibcode : 2014EnvHP.122..535V . doi : 10.1289 / ehp.1307204 . PMC 4048258. PMID 24610234 .  
  14. ^ a b Miller GW, Jones DP (2014年1月). 「育ちの本質：エクスポソームの定義の洗練」 . Toxicological Sciences . 137 (1): 1– 2. doi : 10.1093/toxsci/kft251 . PMC 3871934. PMID 24213143 .  
  15. ^グリーンランド S、エルナン M、ドス サントス シウバ I、ラスト JM (2014)。ポルタM（編）。疫学辞典（第6版）。ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-997673-7。
  16. ^ Zhang X, Gao P, Snyder MP (2021年7月). 「定量化された自己の時代におけるエクスポソーム」. Annual Review of Biomedical Data Science . 4 (1): 255– 277. doi : 10.1146/annurev-biodatasci-012721-122807 . PMID 34465170. S2CID 237374961 .  
  17. ^ Warth B, Spangler S, Fang M, Johnson CH, Forsberg EM, Granados A, et al. (2017年11月). 「グローバルメタボロミクス、パスウェイ解析、および認知コンピューティングに基づくエクスポソームスケールの調査」.分析化学. 89 (21): 11505– 11513. doi : 10.1021/acs.analchem.7b02759 . PMID 28945073 . 
  18. ^ Miller G (2013年12月2日). The Exposome: A Primer . Elsevier. p. 118. ISBN 978-0-12-417217-3. 2014年1月16日閲覧。
  19. ^ Miller G (2013年11月20日). “G x E = ?” Sci Connect . Elsevier. 2014年2月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年1月16日閲覧。
  20. ^ Strain J, Spaans F, Serhan M, Davidge ST, Connor KL (2022年10月). 「母体代謝エクスポソームによる生涯にわたる体重と肥満のプログラミング：系統的レビュー」. Molecular Aspects of Medicine . 87 100986. doi : 10.1016/j.mam.2021.100986 . PMID 34167845. S2CID 235635449 .  
  21. ^ Wang J, Pan L, Liu E, Liu H, Liu J, Wang S, Guo J, Li N, Zhang C, Hu G (2019年4月). 「妊娠糖尿病と出生から6歳までの子の成長」 . International Journal of Obesity . 43 (4): 663– 672. doi : 10.1038/s41366-018-0193-z . PMC 6532057. PMID 30181654 .  
  22. ^ Patel CJ, Bhattacharya J, Butte AJ (2010年5月). 「2型糖尿病に関する環境全体関連研究（EWAS）」 . PLOS ONE . 5 (5) e10746. Bibcode : 2010PLoSO...510746P . doi : 10.1371/ journal.pone.0010746 . PMC 2873978. PMID 20505766 .  
  23. ^ Patel CJ, Chen R, Kodama K, Ioannidis JP, Butte AJ (2013年5月). 「2型糖尿病におけるゲノムワイドおよび環境ワイド関連の相互作用効果の体系的同定」 . Human Genetics . 132 (5): 495– 508. doi : 10.1007/s00439-012-1258-z . PMC 3625410. PMID 23334806 .  
  24. ^ Smith MT, Rappaport SM (2009年8月). 「G x E」相互作用研究にEを組み込むための曝露生物学センターの構築」 . Environmental Health Perspectives . 117 (8): A334– A335. doi : 10.1289/ehp.12812 . PMC 2721881. PMID 19672377 .  
  25. ^ a b Callaway E (2012年11月). 「追跡すべき毒性物質の1日摂取量」 . Nature . 491 (7426): 647. Bibcode : 2012Natur.491..647C . doi : 10.1038/491647a . PMID 23192121 . 
  26. ^「エクスポソミクスについて」EU。
  27. ^ 「HEALS-EU」 . 2014年1月16日閲覧。
  28. ^ 「米国科学アカデミー会議」2013年1月21日閲覧。
  29. ^ 「NIEHS遺伝子環境研究」 。 2013年1月21日閲覧。
  30. ^ 「遺伝子と環境イニシアチブ」 。 2013年1月21日閲覧。
  31. ^ Arnaud CH (2010年8月16日). 「エクスポソームの露出」 . Chemical & Engineering News . 88 (33). American Chemical Society : 42–44 . doi : 10.1021/CEN081010151709 . 2013年3月5日閲覧。
  32. ^ Lioy PJ, Rappaport SM (2011年11月). 「曝露科学とエクスポソーム：環境保健科学における一貫性の機会」 . Environmental Health Perspectives . 119 (11): A466– A467. doi : 10.1289/ehp.1104387 . PMC 3226514. PMID 22171373 .  
  33. ^ 「NRC報告書はNIEHSのエクスポソーム構想を支持する」 。 2012年10月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年1月21日閲覧。
  34. ^全米研究会議地球生命研究部、環境研究・毒性学委員会、21世紀のヒト環境曝露科学委員会（2012年9月7日）。『21世紀の曝露科学：ビジョンと戦略』全米科学アカデミー出版。ISBN 978-0-309-26468-6. 2013年1月21日閲覧。
  35. ^ Ogino S, Lochhead P, Chan AT, Nishihara R, Cho E, Wolpin BM, et al. (2013年4月). 「エピジェ​​ネティクスの分子病理疫学：環境、宿主、疾患を分析する新たな統合科学」 . Modern Pathology . 26 (4): 465– 484. doi : 10.1038/modpathol.2012.214 . PMC 3637979. PMID 23307060 .  
  36. ^ Ogino S, Fuchs CS, Giovannucci E (2012年7月). 「分子サブタイプの数は？個別化医療における独自の腫瘍原理の意義」 . Expert Review of Molecular Diagnostics . 12 (6): 621– 628. doi : 10.1586/erm.12.46 . PMC 3492839. PMID 22845482 .  
  37. ^ Ogino S, Stampfer M (2010年3月). 「大腸がんにおけるライフスタイル要因とマイクロサテライト不安定性：分子病理疫学の進化する分野」 .米国国立がん研究所誌. 102 (6): 365– 367. doi : 10.1093 / jnci/djq031 . PMC 2841039. PMID 20208016 .  
  38. ^ Liverman D, Yarnal B, Turner II BL (2003). 「地球変動の人間的側面」. Gaile GL, Willmott CJ (編). 『21世紀幕開けにおけるアメリカの地理』 . オックスフォード: オックスフォード大学出版局. pp.  267– 282.
  39. ^ Lambin EF, Turner BL, Geist HJ, Agbola SB, Angelsen A, Bruce JW, 他 (2001年12月). 「土地利用と土地被覆の変化の原因：神話を超えて」(PDF) .地球環境変化. 11 (4): 261– 269. Bibcode : 2001GEC....11..261L . doi : 10.1016/S0959-3780(01)00007-3 .
  40. ^ Liu J, Hull V, Batistella M, DeFries R, Dietz T, Fu F, 他 (2013年6月). 「テレカップルド世界における持続可能性の枠組み」.エコロジー・アンド・ソサエティ. 18 (2). doi : 10.5751/ES-05873-180226 . hdl : 10535/9132 . S2CID 8461510 . 
  41. ^ Turner II BL, Meyer W (1994). 「地球規模の土地利用と土地被覆の変化：概要」. Meyer W, Turner II BL (編). 『土地利用と土地被覆の変化：地球規模の視点』 ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局. pp.  3– 9.
  42. ^ Eakin H, DeFries R, Kerr S, Lambin EF, Liu J, Marcotullio PJ, 他 (2014). 「土地利用変化の探査におけるテレカップリングの重要性」.都市時代における世界の土地利用の再考. MIT Press. pp.  141– 161. ISBN 978-0-262-02690-1。
  43. ^ Liu J, Dietz T, Carpenter SR, Alberti M, Folke C, Moran E, et al. (2007年9月). 「人間と自然が結合したシステムの複雑性」 . Science . 317 (5844): 1513– 1516. Bibcode : 2007Sci...317.1513L . doi : 10.1126/science.11 ​​44004. PMID 17872436. S2CID 8109766. 2023年8月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年4月5日閲覧。  
  44. ^ Downing TE, Ziervogel G, Patwardhan A (2003). 気候変動下における地球規模シナリオと地域シナリオの連携（報告書）. ストックホルム環境研究所. JSTOR resrep00343 . 
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Environmental_factor&oldid=1334543226」より取得