2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study of biological effects of ionizing radiation on mitochondria
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18H03377
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| Research Institution | National Institute of Public Health |
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Principal Investigator |
志村 勉 国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (40463799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹谷 めぐみ (豊島めぐみ) 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (80423052)
稲葉 洋平 国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (80446583)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 放射線発がん / ミトコンドリア / がんの微小環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線発がん影響では、エネルギー代謝と酸化還元（レドックス）のバランスを制御するミトコンドリアの役割が注目されている。これまでの解析から放射線照射によるミトコンドリア活性酸素（ROS）量の増加は、酸化ストレスを誘導して線維芽細胞を活性化し、がんの微小環境の形成を介して放射線発がんに関与することを明らかにした。生体内のレドックス状態は、細胞内の抗酸化物質グルタチオン（GSH）とGSH ペルオキシダーゼ（GPx）の働きにより恒常性が維持されている。しかし、GSHレドックス制御の異常は、活性酸素酸化ストレスを誘導して、様々な人の加齢に伴う健康被害の原因と考えられている。
本研究では、ヒト線維芽細胞を用いて、放射線発がんに関わる酸化還元制御機構異常のメカニズムについてGSH とGPxの働きに着目して解析した。通常の培養条件では、高線量の放射線照射でミトコンドリア酸化ストレスが観察され、中程度以下の放射線照射（>2.5 Gy）まではGPxが活性化され、細胞内のROS量の変化は見られなかった。一方で低血清、無血清の培養条件では2.5 Gy以下の低い線量でGPxの活性が抑制され、ROS量が増加した。また、放射線の照射条件を分割照射に変えると一か月間の照射で、より低い累積線量でGPx活性の抑制とROSの増加が観察された。
以上の結果から、放射線は、放射線量、照射条件、および細胞の状態に応じてGPxを不活性化してGSH酸化還元反応を抑制することから、放射線の標的分子はGPxであることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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