2019 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of space radiation to vascular endothelial cell thorough micronuclei formation
Publicly Offered Research
| Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
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| Project/Area Number |
18H04978
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小林 純也 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (30301302)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 宇宙放射線 / 血管内皮細胞 / 酸化ストレス / 微小核 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では血管内皮細胞に対する放射線影響の機構・その循環器系疾患への関与の可能性を明らかとし、宇宙放射線の循環器疾患へのリスク評価のための情報を提供することを目的とし、特に微小核形成に着目して、低線量率放射線照射による影響及びその機構の解明を試みた。
ヒト血管内皮細胞に低線量率γ線慢性照射を行うと、繊維芽細胞と同様に増殖停止に伴うサイクリンの減少が起こった。さらにγH2AX陽性微小核が顕著に増加するとともに、活性酸素種（ROS）蓄積による酸化ストレス応答（p38MAPKリン酸化、p53増加）及びcGAS/STING依存性炎症応答経路（STAT1リン酸化）の活性化がウェスタンブロット解析で確認された。一方、高線量率照射ではこのような影響は観察されなかった。細胞内の最大のROS発生器官であるミトコンドリアはその融合と分裂を繰り返して損傷ミトコンドリアを除去するが、低線量率照射では融合・分裂因子量に影響が見られ、低線量率γ線慢性照射による酸化ストレス応答活性化はミトコンドリア性ROSの漏えい・細胞内蓄積に寄ることが示唆された。このような一連の影響の機構を明らかにするため、DIAプロテオームで網羅的発現解析を行ったところ、低線量率照射では非照射と比べて131個の遺伝子産物が2倍以上増加し、145個が1/2以下に低下していた。その中では炎症応答、酸化ストレス応答関連因子の顕著な増加とともに、種々の増殖因子シグナル関連因子の増加も見られた。以上の結果から、血管内皮細胞ではミトコンドリア性ROS増加に伴ってγH2AX陽性微小核が生じ、cGAS/STING経路を介して炎症系サイトカインの分泌、周辺細胞に細胞老化などの細胞機能低下を引き起こすことが示唆される。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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