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2012 Fiscal Year Annual Research Report

線虫はなぜ放射線に強いか:その耐性機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22510064
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

石井 直明  東海大学, 医学部, 教授 (60096196)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsホルミシス効果 / C. elegans / 耐性幼虫 / 放射線傷害 / 寿命 / 線虫 / 耐性機構
Research Abstract

線虫は線形動物門に属する動物で、地球のあらゆるところに生息している。線虫の中でもCaenorhabditis elegans (C. elegans)は体長が1 mmほどしかないが、表皮、筋肉、神経、消化器官、生殖器官という動物に必要な最小限の体制をもち、分子遺伝学的解析技術が確立されていることから、さまざまな生命分野のモデル動物として確固たる地位を確立している。
C. elegansは餌が不足するような環境が悪化すると、正常発生から外れて耐性幼虫と呼ばれるステージに移行する。耐性幼虫に餌を与えると正常発生に復帰する。耐性幼虫の期間中のどの時点で復帰させても、正常発生後の寿命が変化しないことから、耐性幼虫のステージをnon-aging stageと呼んでいる。耐性幼虫にX線を照射し、餌を与えて正常発生後の寿命を測定したところ、予想に反して寿命の延長が観察された(放射線ホルミシス)。これは高線量の放射線に対して誘導された防御機構が放射線傷害のみならず、自然に生じた傷害も同時に修復したことを示唆している。これまで高線量照射が生物にプラスの効果をもたらすことを示した報告はなく、この防御機構を研究することで、これまで知られていなかった高線量の放射線に対する生物の耐性のメカニズムを明らかにすることが可能となると考え、この放射線ホルミシスに介在する遺伝子特定のために網羅的解析をおこなった。
その結果、放射線照射したC. elegansで、代謝制御・ストレス応答に関するシグナル伝達酵素群・抗酸化系酵素群・ペプチダーゼ・プロテアーゼ酵素群・細胞骨格構築蛋白質群・自然免疫応答遺伝子群などの遺伝子に発現上昇が見られた。この中で、転写因子であるmxl-3が介するシグナル伝達系が放射線ホルミシスに関与していることを突き止めることができた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Model animals for the study of oxidative stress from complex II2013

    • Author(s)
      Takamasa Ishii
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Acta.

      Volume: 1827 Pages: 588-597

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2012.10.016

  • [Journal Article] Mitochondrial superoxide anion overproduction in Tet-mev-1 transgenic mice accelerates age-dependent corneal cell dysfunctions.2012

    • Author(s)
      Hiromi Onouchi
    • Journal Title

      Invest Ophthalmol Vis Sci.

      Volume: 53 Pages: 5780-5787

    • DOI

      10.1167/ivos.12.9573

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidative stress induced inflammation initiates functional decline of tear production2012

    • Author(s)
      Yuichi Uchino
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Pages: e45805

    • DOI

      10.137/jounal.pone.0045805

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A questionnaire survey on the awareness of recipients of a general health check-up for anti-aging medicine: From knowledge to behavior modification.2012

    • Author(s)
      Yasuhiro Nishizaki
    • Journal Title

      Health Evaluation and Promotion

      Volume: 39 Pages: 519-529

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 寿命決定のメカニズムを探る2013

    • Author(s)
      石井 直明
    • Organizer
      日本コエンザイムQ協会 2012年度年会
    • Place of Presentation
      東京工科大学
    • Year and Date
      20130201-20130201
    • Invited
  • [Presentation] Abnormal lymphocyte accumulation in Tet-mev-1 (SDHC V96E) conditional transgenic mice2012

    • Author(s)
      浅利 真司
    • Organizer
      第35回 日本分子生物学会 年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議譲
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] The mechanism of longevity with hormesis by the low dose X-irradiation in C. elegans2012

    • Author(s)
      林 政太郎
    • Organizer
      第35回 日本分子生物学会 年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議譲
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] 低線量X線照射による線虫C. elegansの寿命延長機構の解析2012

    • Author(s)
      林 政太郎
    • Organizer
      日本放射線影響学会 第55回大会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内北キャンパス
    • Year and Date
      20120906-20120908
  • [Presentation] 線虫C.elegans における紫外線感受性株rad-8のエネルギー代謝異常2012

    • Author(s)
      安田 佳代
    • Organizer
      日本放射線影響学会 第55回大会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内北キャンパス
    • Year and Date
      20120906-20120908
  • [Presentation] 分子生物学的見地からみた放射線(電離放射線)とその健康影響2012

    • Author(s)
      石井 直明
    • Organizer
      第21回 日本臨床環境医学会 総会
    • Place of Presentation
      新潟県南魚沼市 市民会館
    • Year and Date
      20120601-20120602
    • Invited
  • [Remarks] 東海大学医学部基礎医学系分子生命科学 石井研究室

    • URL

      http://mls.med.u-tokai.ac.jp/jp/index.htm

  • [Remarks] Tokai Medical Health Science

    • URL

      http://www.tmhs.jp/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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