放射線誘発アポトーシスの分子機構

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680581
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 近藤 隆 神戸大学, 医学部, 講師 (40143937)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 美定 神戸大学, 医学部, 教授 (70030848)
• Keywords: ヒト白血病細胞 / 核の形態変化 / DNAラダー / BAPTA-AM / カルパイン / 細胞内Ca^<2+>濃度

Research Abstract

培養ヒト白血病細胞Molt-4,HL-60,およびU-937を実験に使用し,X線照射後のアポトーシスに伴う細胞核の形態変化をギムザ染色で調べ定量化した.照射線量と時間経過を調べたところ,アポトーシス誘発の順はMolt-4>HL-60>U-937となった.前二者の感受性の差はp53に依存すると思われる.U-937のアポトーシス発現率は低かった.アポトーシス発現が高くなる放射線照射6時間後に細胞内Ca^<2+>イオン濃度を蛍光画像解析装置により個々の細胞について測定したところ,特にMolt-4細胞においてに高い細胞内Ca^<2+>濃度を示す細胞集団を認め,この発現は照射線量に依存して20Gyまでほぼ直線的に増加した.一方,Molt-4細胞におけるX線誘発アポトーシスは5Gyまでに急増,その後漸増した.
胸腺細胞で放射腺誘発アポトーシスの阻害が報告されている細胞内Ca^<2+>イオンキレート剤BAPTA-AMおよびカルパイン阻害剤-Iの効果について検討した.BAPTA-AM単独でMolt-4細胞を処理すると濃度依存性に細胞核の形態変化を生じ,細胞内Ca^<2+>イオン濃度の増加を誘導した.アガロース電気泳動によりDNAラダーが認められることから,BAPTA-AM処理はMolt-4細胞にアポトーシスを誘発することが判明した.これらの変化を起こさない低濃度のBAPTA-AMをX線照射前後に存在させると,X線誘発アポトーシスの発現率は減少した。特にアポトーシス小体を伴う核の形態変化はほとんど認められなくなった.カルパイン阻害剤-IでMolt-4細胞を処理すると濃度依存性に核の形態変化を起こしたが,X線照射前後に存在させた場合アポトーシスの発現率を変えることはなかった。

Research Products

• [Publications] TAKASHI KONDO: "Combined effects of hyperthermia and CPT-II on DNA strand Breaks in mouse mammary carcinoma FM3A cells." Anticancer Res.15. 83-86 (1995)
• [Publications] TAKASHI KONDO: "Sonolysis of ubiquinone in aqueous solutions. An EPR spin-trapping study." Int.J.Radiat.Biol.69. 13-21 (1996)
• [Publications] TAKASHI KONDO: "Study of free radicals induced by ultrasound in aqueous solutions of ubiquinone." Magnetic Resonance in Medicine. 6. 147-149 (1995)
• [Publications] 近藤 隆: "超音波によるフリーラジカル生成-その生物学的意義-" 超音波テクノ. 7,11. 31-33 (1995)
• [Publications] 近藤 隆: "シトクロムcおよびユビキノンを用いた超音波による活性酸素生成の検討" 磁気共鳴と医学. 7. 50-53 (1996)