2014 Fiscal Year Research-status Report
宇宙放射線組成線種・重粒子線によるDNA損傷とその修復機構
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25514007
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
大西 武雄 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (60094554)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 宇宙放射線 / 重粒子線 / アポトーシス / 低線量放射線 / ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス個体(雄、5週齢)に、炭素線(135 MeV/u, 25 keV/µm)を0.01～2.0 Gyを単回照射した。またc-PTIO(6.7 mg/kg)を照射6時間前から2時間間隔で3回腹腔内投与し、NOの寄与を解析した。照射後36時間目にマウスから小腸および精巣を摘出し、正常組織反応の指標として精巣における炭素線照射によるアポトーシスの誘導を見るために、36時間後に精巣を摘出し、アポトーシスの誘導をTUNEL染色により検討した。非照射の場合と比較して、被ばくマウス由来の精巣では、顕著にTUNEL陽性細胞の誘導が認められた。これらはc-PTIOの照射前投与により抑制された。非照射の場合と比較して、被ばくマウス由来の小腸腺窩では、顕著にTUNEL陽性細胞の誘導が認められた。これらはc-PTIOの照射前投与により抑制された。精巣においては、何れの陽性細胞も精細管の精原細胞あるいは精母細胞が分布する最外層および第２層目に局在し、精子幹細胞および前駆細胞に特異的にアポトーシスが誘導されていることが示唆された。小腸においては、何れの陽性細胞も小腸腺窩のパネート細胞の近傍に局在し、小腸幹細胞および前駆細胞に特異的にアポトーシスが誘導されていることが示唆された。精細管断面あるいは小腸腺窩当たりのTUNEL陽性細胞の個数に線量依存性が認められた。以上の結果から、粒子線の低線量被ばくにより小腸および精巣においてアポトーシスが誘導され、それらの誘導にはNOが関与していることが示唆された。また炭素線の0.01～0.05 Gyにおいて、アポトーシス細胞の出現頻度に線量依存性が認められた。これらのことは、宇宙環境において粒子線を低線量被ばくした正常組織の応答解析の重要性を示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
宇宙環境の主環境は微小重力と宇宙放射線である。宇宙環境はエネルギーの異なる多種の宇宙放射線を含んでいる。その中でも生物効果が高く出るとされる高エネルギー放射線などの環境変化がDNAに損傷をもたらすことや温熱をヒト培養細胞やネズミ個体に施すことにより、生物影響の現れ方がことなるのかの実験を進めてきた。学会でそれらに関する経過報告を発表できた。さらに、今後の研究の発展させていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
宇宙環境の特徴の一つである高エネルギー放射線である重粒子線による生物影響に焦点を絞って研究を進めてきたが、低エネルギー放射線であるX線をコントロールとして、生物影響の現れる効率（生物効果比）を比較し、重粒子線がその影響効率もたらすしくみを比較・考察していく。そのことによって、宇宙環境における人体の健康維持をめさした宇宙放射線の防御研究へと発展させていきたい。さらに細胞へのさまざまなストレス環境がもたらす影響へと発展させていきたい。
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| Causes of Carryover |
実験遂行上、本年度の成果結果を考慮して次年度への使用のために繰り越すことにした。当初の本研究補助金には最終年度の補助額が少なく裁定されていたので、実験消耗品に関する費用を繰り越すために余剰金とした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
特に最終年度にX線と重粒子線の生物影響を比較することにした。分析に関する価格の高い抗体類の購入費用に充てたい。
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