2004 Fiscal Year Annual Research Report
重イオンマイクロビームによる生殖細胞の放射線影響とバイスタンダー効果の研究
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16310033
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
東谷 篤志 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (40212162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 泰彦 特殊法人日本原子力研究所, 高崎研究所・イオンビーム生物応用研究部, バイオ技術研究グループリーダー (50354957)
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| Keywords | 放射線 / バイスタンダー効果 / 生殖 / 減数分裂 / 重イオン線 / マイクロビーム / DNA損傷 |
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| Research Abstract |
低線量の放射線被曝による生物効果や放射線マイクロビーム照射装置の開発により、ゲノムDNAが直接的な損傷を受けない場合でも、細胞は様々な放射線の影響を感受していることが、近年、示唆されてきた。なかでもマイクロビーム照射装置の開発により、直接放射線の被曝を受けなかった周辺の細胞においても、放射線の影響を感受し、様々な生物応答に至るバイスタンダー効果が存在することが知られてきた。本研究では、主に重イオンマイクロビーム照射装置を用いて、線虫の生殖細胞形成における照射の影響、特にDNA損傷の修復、アポトーシス、そしてバイスタンダー効果に関する分子機構について解明することを研究目的とする。
本年度の研究として、線虫に、日本原子力研究所高崎研究所の重イオンマイクロビームならびに重イオン線ブロードビームの様々な照射条件を検討し、麻酔方法、固定方法、致死線量など基礎データを得た。その結果、特筆すべきこととして、(1)減数分裂期のパキテン細胞は、重イオン線照射においても、X線やγ線照射と同様に、初期胚と比べ高い抵抗性を示すこと、(2)同程度の卵致死線量において、X線ならびにγ線と重イオン線を比較した場合、線虫の減数分裂期のパキテン細胞におけるアポトーシスの誘導は、重イオン線照射の場合が明らかに高頻度に生じることが示された。また、特定の1個の成熟卵母細胞を観察しながらマイクロビームを照射する条件が完成した。次年度以降は、これらの研究をさらに発展させる。また、関連する研究として、線虫に放射線を照射することでcyclin dependent kinase inhibitor 1(CKI1)が蓄積することをMALDI-TOF MSを用いて明らかにし、このデータを含めた論文発表を行った。
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