2021 Fiscal Year Annual Research Report
Injury mechanism of blue light against insect cells
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18H03946
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堀 雅敏 東北大学, 農学研究科, 教授 (70372307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
麻生 久 東北大学, 農学研究科, 教授 (50241625)
原田 昌彦 東北大学, 農学研究科, 教授 (70218642)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 青色光 / 殺虫 / 昆虫細胞 / 傷害 / 細胞増殖 / 細胞周期 / 活性酸素 / 細胞死 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究で、420nm以下の短波長青色光と470nmの長波長青色光ではショウジョウバエ胚由来のS2細胞への傷害作用が異なる可能性が示され、その作用の違いは両波長のエネルギーの違いではなく、波長そのものの違いによるものであることが示された。また、両波長域の作用の違いとしては、短波長青色光を照射するとDNAの断片化が生じるのに対して、長波長青色光ではDNAの断片化は生じないが、異常細胞が多くなることが示された。これらのことから、短波長青色光を照射するとアポトーシスにより細胞死が起きることが明らかになったが、長波長青色光照射により生じる異常細胞の詳細については不明であった。そこで、本年度はまず、470nm青色光照射による細胞への影響をフローサイトメーターでより詳細に再解析した。その結果、470nm光照射によるDNAの異常増幅は認められなかった。次に、S2細胞への青色光照射による活性酸素種（ROS）の発生について、フローサイトメーターで解析した。全暗下、405nm青色光照射下、470nm青色光照射下でそれぞれ、6、12、24時間培養したS2細胞における活性酸素種の発生量を比較したところ、405nm照射区では6および12時間照射時に全暗区よりも発生量が増加した。470nm照射区では6、12、24のいずれの照射時間でも全暗区よりも発生量が増加した。
昨年度までおよび今年度の結果から、短波長青色光でも、長波長青色光でも、照射により細胞の増殖は抑制されるが、前者ではアポトーシスにより細胞死が速やかに起こるのに対し、後者では核DNAに異常は生じるもののアポトーシスは起こらず、細胞死は前者に比べて緩やかに生じることが明らかになった。また、どちらの波長の青色光でも、細胞死には活性酸素の発生が関与している可能性が高いことが示された。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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