2021 Fiscal Year Annual Research Report
中出力超音波照射による生物の発生と成長への影響とその安全性評価
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19H04498
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
秋山 いわき 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80192912)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市川 寛 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60336732)
吉岡 正裕 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60358322)
池川 雅哉 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943)
千葉 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (40828183)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超音波照射生体作用 / メダカ胚 / ウェスタンブロッティング / ESRスピントラップ法 / フリーラジカル消去活性 / サルコペニア予防 / ラット筋萎縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超音波照射がメダカ胚に影響を与えるタンパク質を網羅的に同定するために、メダカ初期胚を対象としたプロテオミクスの手法としてSWATH解析を導入した。超音波照射の条件は、周波数が1.0MHz、音圧が100 kPa、500kPa、1.0 MPaの３種類、照射時間が60 sである。音圧に関する超音波診断の規制値は1.0 MHzで1.9 MPaであるので、いずれも下回っている。強度はそれぞれ330 mW/cm2、8.3 W/cm2、33W/cm2である。なお、強度に関する規制値は720 mW/cm2である。メダカ胚プロテオミクスの結果600から700種余りのタンパク質を一胚から分離同定に成功した。さらに超音波無照射の胚と比較してマンホイットニーU検定により、存在量に差の認められたタンパク質は30種程度であった。ヒト安全性についての考察のため、胚発生において重要なタンパク質を絞り込み、抗体を用いたウェスタンブロッティングによって検証を行なった。
次に、US照射がサルコペニア予防に有効であるかどうかを動物モデルで検討した。雄性Wistar系ラットを、コントロール群（C群)、右後肢テーピング群（T群)、US照射群（US群)、US照射かつ右後肢テーピング群（UST群)の4群に分けた。２週間飼育後、採血およびヒラメ筋、前脛骨筋、腓腹筋の摘出を行った。US照射はラットの腹部に隔日で行い、照射条件は、2MHz、ISPTA=0.11［W/cm2］、1分/日とした。左右後肢の周囲径、各筋肉の筋重量、さらに、血中の活性酸素消去活性、炎症性サイトカインとしてTNF-α、ミトコンドリア障害の指標としてGDF15を測定した。その結果、T群では下肢筋重量、周囲径が減少した。また、UST群ではT群に比べて筋重量、周囲径の減少が抑制された。血中抗酸化能はT群において低下を示し、UST群において低下は有意に抑制された。
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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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