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Antioxidant capacity as an indicator of radiation late effects

Research Project

Project/Area Number 21K19683
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
Research InstitutionNational Institutes for Quantum Science and Technology

Principal Investigator

MORITAKE Takashi  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線規制科学研究部, 部長 (50450432)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 孫 略  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40757704)
鈴木 正敏  東北大学, 災害科学国際研究所, 講師 (60515823)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords晩期障害 / 慢性被ばく / 低線量被ばく / 低線量率被ばく / 血液抗酸化能 / 放射線白内障 / グルタチオン
Outline of Research at the Start

放射線災害では晩発障害(数十年後にがんや白内障、動脈硬化などを発症すること)が大きな問題となる。このため、晩発障害の発症を予測するバイオマーカーの同定が期待されている。晩発障害の多くの疾患は酸化ストレス(活性酸素の増加や抗酸化能の低下)との関連が指摘されているので、本研究では、抗酸化能を指標とした晩発障害リスク予測の妥当性を明らかにする。さらに、福島野生ニホンザルの抗酸化能を測定し、福島で問題となっている慢性被ばくと抗酸化能の関係を明らかにする。本研究の成果は健康管理指標としての利用につながり、被ばく後早期に数十年後に発生しうる疾患のリスク推定が可能となり、予防的介入につなげることができる。

Outline of Final Research Achievements

Radiation late effects are associated with oxidative stress, such as increased reactive oxygen species (ROS) and decreased antioxidant capacity. The 5 Gy whole-body irradiation experiment results in mice in this study showed that the blood antioxidant capacity was chronically decreased after exposure, and mouse strain differences (A/J, ICR) were observed in the decrease pattern. Radiation cataract, a late effect of radiation, did not appear until about 600 days after exposure to 3 Gy whole-body acute irradiation. However, the amount of glutathione in the eye showed a significant decrease from 4 to 45 days after acute whole-body exposure to 3 Gy, after which the difference from the control group disappeared. 3 Gy whole-body chronic exposure showed the same tendency as acute exposure, but the difference was insignificant.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

放射線晩発障害の発症リスクを被ばく後の早期に予測できれば、その予防的介入(治療)が可能となる。放射線によるDNA損傷やフリーラジカル等の蓄積によるタンパク質の変性が放射線白内障の原因として考えられているが、正確な発症メカニズムは未だ明らかになっていない。本研究では、全身被ばく後に血液の抗酸化能(グルタチオンレベル)が持続的に低下するのに対して、眼球内グルタチオンレベルは回復を示すことが分かり、水晶体内部と全身の血液では異なるグルタチオン変動パターンを明らかにした。本データは急性・慢性被ばく後の眼内の抗酸化能を評価した世界初の報告となり、放射線白内障発症機序の解明に貢献した。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Analysis of whole-blood antioxidant capacity after chronic and localized irradiation using the i-STrap method2021

    • Author(s)
      Sun Lue、Inaba Yohei、Sogo Yu、Morikawa Kumi、Kunugita Naoki、Chida Koichi、Moritake Takashi
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 30-35

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab099

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 抗酸化能に着目した放射線生物応答2022

    • Author(s)
      盛武 敬
    • Organizer
      令和4年東京RBC新春放談会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 放射線被ばくによる生体の抗酸化能の変化とその意義に関する研究2021

    • Author(s)
      孫 略
    • Organizer
      日本放射線影響学会第64回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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