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2012 Fiscal Year Research-status Report

放射線内部被曝による遺伝子損傷を水素が軽減する。

Research Project

Project/Area Number 24651055
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

太田 成男  日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00125832)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords損傷 / 水素分子 / 抗酸化物質
Research Abstract

申請者は、水素分子(H2)を新しい概念の抗酸化物質として発表した(Nature Medicine: 2007;13:688-94)。水素分子の体内への摂取によって、放射線による遺伝子の損傷を抑制し、内部被曝による障害を軽減することを目的とする。さらに、その分子機構を明らかにする。本研究は社会的貢献が大きいだけでなく、生体内での水素分子と活性酸素種の役割を明確にする学術的意義も大きい。
本年度は、予定を変更して、内部被曝への防御効果を調べる前の段階として、外部被曝への効果を検討した。その目的で、培養細胞とマウスの放射線を照射した。培養細胞の場合は、培養液に水素を溶存させ、マウスには水素水を自由摂取させた。
その結果、水素は放射線により発生する細胞内ヒドロキシルラジカルを消去することを明らかにした。
放射線照射によって、ヒドロキシルラジカルなどの活性酸素種が生じ、酸化ストレスが亢進することが知られているが、放射線照射によって上昇する酸化ストレスを軽減することを明らかにした。放射線照射によって、ヒドロキシルラジカルなどの活性酸素種が生じ、アポトーシスが促進されることが知られているが、放射線照射によっておこるアポトーシスを抑制した。放射線照射によって、ヒドロキシルラジカルなどの活性酸素種が生じ、マウスの肺の繊維化が生じることが知られているが、放射線照射によって生じる繊維化を抑制することを明らかにした。
放射線による遺伝子の損傷を調べるためのマーカーを調べた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の計画では、初年度から放射線の内部被曝の抑制効果を調べる予定であったが前段階として、外部被曝への効果を調べた。
本年度は遺伝子損傷の程度を以下の方法により評価できるようにした。そのため、遅れ気味ではあるが、順調に研究は進んでいる。到達した方法は以下のようである。
p53の蓄積をp53抗体で測定し、さらに、リン酸化を調べられるようにした。アポトーシスはTUNEL法で検出できるようにした。遺伝子の損傷はリン酸化SMC1抗体によって測定できるようにした。DNAの二重鎖切断は抗リン酸化H2AXによって測定できるようにした。遺伝子変異は6-チオグアニン耐性細胞の出現によって評価できるようにした。

Strategy for Future Research Activity

培養細胞に137-CsCl、32-Pi(リン酸)などの放射性物質を取り込ませ、水素分子を含む培養液で培養する。遺伝子の損傷は、p53抗体、抗ヒドロキシグアニン抗体、抗リン酸化SMC1抗体、抗リン酸化H2AX抗体によって検出する。さらに、6チオグアニン耐性細胞の出現により遺伝子変異頻度の変化を調べる。遺伝子損傷によるシグナル伝達機構の解析を行う。
遺伝子損傷の程度は以下の方法により評価する。 (a)p53の蓄積をp53抗体で測定する。さらに、リン酸化を調べる。 (b)アポトーシスはTUNEL法で検出する。 (c )遺伝子の損傷はリン酸化SMC1抗体によって測定する。 (d)DNAの二重鎖切断は抗リン酸化H2AXによって測定する。(e)遺伝子変異は6-チオグアニン耐性細胞の出現によって評価する。
遺伝子損傷のシグナル系の因子のmRNA量の変動をマイクロアレイで調べる。
遺伝子損傷のより変動するリン酸化因子はそれぞれの抗体を用いてWestern blotによる測定する。
以上の結果により、放射線の内部被曝による被害を水素が防御できることを明らかにする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

前年度繰越金を含めた研究費はDNAの損傷を検出するために使う予定である。DNAの損傷を定量的に検出するために、市販品のp53抗体、抗ヒドロキシグアニン抗体、抗リン酸化SMCI抗体、抗リン酸化H2AX抗体を購入する。検出するためのウエスタンブロットに必要な装置は、すでに備えられているので購入の必要はない。遺伝子の変異を検出するために、6-チオグアニンを購入する。

  • Research Products

    (32 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Pilot study of H(2) therapy in Parkinson's disease: A randomized double-blind placebo-controlled trial.2013

    • Author(s)
      Yoritaka A., Takanashi M., Hirayama M., Nakahara T., Ohta S, Hattori N.
    • Journal Title

      Mov Disord.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/mds.25375

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3271番位tRNALue(UUR)変異を有するミトコンドリア糖尿病の15年を超えた追跡経過観察2013

    • Author(s)
      1. 鈴木吉彦、島田朗、佐野元昭、太田成男
    • Journal Title

      糖尿病学会誌

      Volume: 56 Pages: 173-178

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] H2 gas improves functional outcome after cardiac arrest to an extent comparable to therapeutic hypothermia2012

    • Author(s)
      Hayashida K, Sano M, Kamimura N, Yokota T, Suzuki M, Maekawa Y, Kawamura A, Abe T, Ohta S, Fukuda K, Hori S
    • Journal Title

      J. Am. Heart Assoc

      Volume: 1(5) Pages: e003459

    • DOI

      10.1161/JAHA.112.003459

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aldehyde-stress resulting from Aldh2 mutation promotes osteoporosis due to impaired osteoblastogenesis2012

    • Author(s)
      Hoshi H, Hao W, Fujita Y, Funayama A, Miyauchi Y, Hashimoto K, Miyamoto K,(他21名)
    • Journal Title

      J. Bone Miner Res

      Volume: 27(9) Pages: 2015-2023

    • DOI

      10.1002/jbmr.1634

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Topical application of the antiapoptotic TAT-FNK protein prevents aminoglycoside-induced ototoxicity2012

    • Author(s)
      Kashio A, Sakamoto T, Kakigi A, Suzuki M, Suzukawa K, Kondo K, Sato Y, Asoh S, Ohta S, Yamasoba T
    • Journal Title

      Gene Ther

      Volume: 19(12) Pages: 1141-1149

    • DOI

      10.1038/gt.2011.204

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mild hypothermia enhanced the protective effect of protein therapy with transductive anti-death FNK protein using a rat focal transient cerebral ischemia model.2012

    • Author(s)
      Sakurazawa M, Katsura K, Saito M, Asoh S, Ohta S, Katayama Y.
    • Journal Title

      Brain Res.

      Volume: 1430 Pages: 86-92

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2011.10.041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Taurine ameliorates impaired mitochondrial function and prevents stroke-like episodes in patients with MELAS.2012

    • Author(s)
      Rikimaru M, Ohsawa Y, Wolf AM, Nishimaki K, Ichimiya H, Kamimura N, Nishimatsu S-i, Ohta S, Sunada Y.
    • Journal Title

      Intern. Med.

      Volume: 51 Pages: 3351-3357

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biochemistry of mitochondria, life and intervention 2010.2012

    • Author(s)
      Koga Y, Tanaka M, Ohta S, Wei YH.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta.

      Volume: 1820 Pages: 551-552

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2012.01.008.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ミトコンドリアDNA構造と発現制御2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 30 Pages: 988-991

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 酸化ストレス制御とアンチエイジング2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Journal Title

      SURGERY FRONTIER

      Volume: 19 Pages: 80-83

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水素医学の現状:基礎医学から臨床医学へ2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 48 Pages: 767-771

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecular Hydrogen Prevents Learning- and Memory-deficits Declined by Physical Restraint Stress2013

    • Author(s)
      Shigeo Ohta
    • Organizer
      The 11th International Conference AD/PD 2013
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      20130306-20130310
  • [Presentation] APP transgenic mice with oxidative stress.2013

    • Author(s)
      Kamimura N, Kanamaru T, Yokota T, Iuchi K, Nishimaki K, Takami S, Akashiba H, Shitaka Y, Katsura K-I, Katayama Y, Ohta S.
    • Organizer
      The 11th International Conference AD/PD 2013
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      20130306-20130310
  • [Presentation] Consumption of hydrogen water is effective for the progression of Alzheimer ‘s disease.2013

    • Author(s)
      Nishimaki K, Ohsawa I, Ohta S.
    • Organizer
      The 11th International Conference AD/PD 2013
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      20130306-20130310
  • [Presentation] Hydrogen Molecule Improves Learning and Memory Function in Mitochondrial Oxidative Stress-induced Alzheimer Model Mice2013

    • Author(s)
      Yokota T, Nishimaki K, Ohsawa I, Ohta S.
    • Organizer
      The 11th International Conference AD/PD 2013
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      20130306-20130310
  • [Presentation] 水素医学研究update-20122013

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      第3回分子状水素医学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130209-20130210
    • Invited
  • [Presentation] 糖尿病モデルマウスにおける分子状水素の効果と遺伝子発現誘導の網羅的解析2013

    • Author(s)
      上村尚美、一宮治美、太田成男
    • Organizer
      第3回分子状水素医学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130209-20130210
  • [Presentation] ラット心停止モデルを用いた水素吸入療法と低体温療法の予後改善効果の検討2013

    • Author(s)
      林田敬、佐野元昭、上村尚美、横田隆、太田成男、福田恵一、堀進吾
    • Organizer
      第3回分子状水素医学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130209-20130210
  • [Presentation] 水素による抗酸化作用とアンチエイジング効果2013

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      第6回東京眼科アカデミー
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130119-20130120
    • Invited
  • [Presentation] Optical recording of oxidative stress in live mice2012

    • Author(s)
      Wolf Alexander、西槙貴代美、上村尚美、太田成男
    • Organizer
      第12回日本ミトコンドリア学会年会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20121219-20121221
  • [Presentation] ミトコンドリアアルデヒド脱水素酵素2活性欠損マウス(DAL101 マウス)に対する骨髄単核球移植の認知機能改善効果2012

    • Author(s)
      金丸拓也、上村尚美、井内勝哉、西槙貴代美、横田隆、高見新也、赤芝洋紀、志鷹義嗣、桂研一郎、片山泰朗、太田成男
    • Organizer
      第12回日本ミトコンドリア学会年会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20121219-20121221
  • [Presentation] ヒト変異APP高発現マウスと酸化ストレス亢進マウスとの掛け合わせマウスの解析2012

    • Author(s)
      上村尚美、金丸拓也、横田隆、井内勝哉、西槙貴代美、高見新也、赤芝洋紀、志鷹義嗣、桂研一郎、片山泰朗、太田成男
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] Optical recording of oxidative stress in live mice2012

    • Author(s)
      Wolf Alexander、西槙貴代美、上村尚美、太田成男
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] 水素発生素材の利用とその安全性の検討2012

    • Author(s)
      一宮治美、上村尚美、太田成男
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] アルツハイマーモデルマウスに対する他家骨髄単核球投与の認知機能改善効果2012

    • Author(s)
      金丸拓也、上村尚美、井内勝哉、西槙貴代美、横田隆、高見新也、赤芝洋紀、志鷹義嗣、桂研一郎、片山泰朗、太田成男
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] ミトコンドリアはどこ迄老化と若返りに関与している?2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      日本抗加齢医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120930-20120930
    • Invited
  • [Presentation] 老いと若さを制御するミトコンドリア2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      エイジングサイエンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120607-20120607
    • Invited
  • [Presentation] Recent progress toward hydrogen medicine.2012

    • Author(s)
      Shigeo Ohta
    • Organizer
      nternational symposium of Mitochondrial biomedicine
    • Place of Presentation
      China
    • Year and Date
      20120407-20120409
    • Invited
  • [Presentation] 水素医学の展開2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2012-06-29
  • [Presentation] 水素医学の発展と健康への貢献2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      日本アンチエイジング歯科学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-05-19
  • [Presentation] ミトコンドリアを維持し、増やすための生活の知恵2012

    • Author(s)
      太田成男
    • Organizer
      東洋はり医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-05-13
  • [Remarks] 日本医科大学老人病研究所細胞生物学

    • URL

      http://home.nms.ac.jp/ig/saiboseibutsu/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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