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重イオンマイクロビーム利用による昆虫の生体損傷修復機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17380036
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用昆虫学
研究機関信州大学

研究代表者

木口 憲爾  信州大学, 繊維学部, 教授 (50262697)

研究分担者 白井 孝治  信州大学, 繊維学部, 助教 (00293499)
志田 敏夫  信州大学, 繊維学部, 准教授 (40162599)
小林 泰彦  日本原子力研究開発機構, 高崎量子応用研究所, グループリーダー (50354957)
佐藤 茂  日本医科大学, 中央電子顕微鏡施設, 助教 (10125073)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
11,210千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 810千円)
2007年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2006年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2005年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
キーワードカイコ / 重イオンマイクロビーム / 血球 / 造血器官 / 再生 / 真皮細胞 / コブ突然変異 / 創傷修復 / eIF2αキナーゼ / Sf9細胞 / 放射線障害 / 障害修復 / バイスタンダー効果 / 昆虫 / 放射線 / 傷害修復
研究概要

まず、カイコ孵化幼虫へのマイクロビーム照射方法を考案し、動きの激しい微小動物を対象とした重イオン照射実験の技術的基盤を確立した。これにより、すでに確立しているカイコ卵及び4・5齢幼虫への局部照射法を適宜選択することにより、カイコの全発育ステージで重イオン局部照射が可能になった。
次に、重イオン損傷を受けたカイコ造血器官の再生機構を追究し、重イオン照射後の再生過程は「循環血球(顆粒細胞等)による損傷細胞の貪食排除過程」と「循環血球(おそらく原白血球)の侵入及び増殖過程」から成ることを明らかにした。また、重イオン照射後の崩壊過程に特異的なマーカータンパク質を2種検出し、現在、発現等の詳細を解析中である。
一方、脱皮変態に伴って様々なタイプのクリクラを分泌するカイコ幼虫の真皮細胞に重イオン局部照射を行い、形質発現に及ぼす影響を調査した。その結果、カイコの真皮細胞は、200Gy照射でもアポトーシスが起こらず、変態後、鱗毛形成が阻害されることが分かった。また、皮膚の一部が瘤状に隆起する突然変異「コブ、Knubbed,K」個体への重イオン局部照射の影響を調査した結果、コブ形質が消失し、真皮細胞の形態もほぼ正常に回復することが明らかになった。これらの結果から、幼虫真皮細胞は重イオン耐性が極めて強いこと、重イオン照射は有糸分裂を阻害することが示唆された。なお、創傷を受けた真皮細胞の治癒初期過程においては傷付近に多数の血球が集まり損傷細胞を排除するが、重イオン損傷細胞では血球が反応しないことが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] Heavy-ion microbeam system at JAEA-Takasaki for microbeambiology.2008

    • 著者名/発表者名
      Funayama, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 49

      ページ: 71-82

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy-ion microbeam system at JAEA-Takasaki for microbeam biology2008

    • 著者名/発表者名
      Funayama, T., S., Wada, Y., Yokota, K., Fukamoto, T., Sakashita, M., Taguchi, T., Kanzaki, N., Hamada, M., Suzuki, Y., Furusawa, H., Watanabe, K., Kiguchi, K., Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 49

      ページ: 71-82

    • NAID

      110006570530

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the irradiation method for the first instar silkworm larvae using locally targeted heavy-ion microbeam2007

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto, K, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 48

      ページ: 247-253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the irradiation method for the first instar silkworm larvae using locally targeted heavy-ion microbeam2007

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto, K., K., Shirai, T., Sakata, T., Sakashita, T., Funayama, N., Hamada, S., Wada, T., Kakizaki, S., Shimura, Y., Kobayashi, K., Kiguchi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 48

      ページ: 247-253

    • NAID

      110006278200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the irradiation method for the first instar silkworm larvae using locally targeted heavy-ion microbeam2007

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto K., et. al.,
    • 雑誌名

      J. Radiat. Res. 48

      ページ: 247-253

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of circulating hemocytes to the regeneration of heavy ion beams(12C5+)irradiated hematopoietic organs in the silkworm, Bombyxmori, through the way of phagocytosis of injured cells after invasion.2006

    • 著者名/発表者名
      Ling, E, et. al.
    • 雑誌名

      Developmental & Comparative Immunology 30

      ページ: 531-543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of heavy-ion irradiation on the differentiation of epidermal cells in the silkworm, Bombyx mori2006

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto, K, et. al.
    • 雑誌名

      Insect Biotechnology and Sericology 75

      ページ: 107-114

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Process of In Vitro Cyst Formation from the Implanted Larval integument in the Sweet Potato Hornworm, Agrius convolvuli: A Simple Model for Studying Wound Healing2006

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto, K, et. al.
    • 雑誌名

      Insect Biotechnology and Sericology 75

      ページ: 99-106

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of circulating hemocytes to the regeneration of heavy ion beams (12C5+) irradiated hematopoietic organs in the silkworm, Bombyx mori, through the way of phagocytosis of injured cells after invasion2006

    • 著者名/発表者名
      Ling, E. K. Shirai, R. Kanekatsu, K. Kiguchi, Y. Kobayashi, T. Funayama, H. Watanabe
    • 雑誌名

      Developmental & Comparative Immunology 30

      ページ: 531-543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of heavy-ion irradiation on the differentiation of epidermal cells in the silkworm, Bombyx mori2006

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto, K. S. Shimura, K. Shirai, R. Kanekatsu, K. Kiguchi, T. Sakashita, T. Funayama, Y. Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Insect Biotechnology and Sericology 75

      ページ: 107-114

    • NAID

      10020516340

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Process of In Vitro Cyst Formation from the Implanted Larval integument in the Sweet Potato Homworm, Agrius convolvuli : A Simple Model for Studying Wound Healing2006

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto, K. K. Shirai, S. Sato, R. Kanekatsu, K. Kiguchi, Y. Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Insect Biotechnology and Sericology 75

      ページ: 99-106

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Process of in vivo cyst formation from the implanted larval integumen in the sweet potato hornworm, Agrius convolvuli : a simple model for studying wound healing.2006

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto K., K.Shirai, R.Kanekatsu, K.Kiguchi, Y.Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Insect Biotechnol Sericol. 75

      ページ: 99-106

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Heavy-ion irradiation on the differentiatin of epidermal cells in the silkworm, bombys mori2006

    • 著者名/発表者名
      Fukamoto K., K.Shirai, R.Kanekatsu, K.Kiguchi, Y.Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Insect Biotechnol. Sericol. 75

      ページ: 107-114

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Contribution of circulating hemocytes to the regeneration of heavy ion beams (^<12>C^<5+>) irradiated hematopoietic organs in the silkworm, Bombyx mori, through the way of phagocytosis of injured cells after invasion2006

    • 著者名/発表者名
      Ling E, Shirai K, Kanekatsu R, Kiguchi K, Kobayashi Y, Funayama T, Watanabe H
    • 雑誌名

      Dev.Comp.Immunol In press

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hemocyte differentiation in the hematopoietic organs of the silkworm, Bombyx mori : prohemocytes have the function of phagocytosis2005

    • 著者名/発表者名
      Ling E, Shirai K, Kanekatsu R, Kiguchi K
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res 320(3)

      ページ: 535-543

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reexamination of phenoloxidase in larval circulating hemocytes of the silkworm, Bombyx mori.2005

    • 著者名/発表者名
      Ling E, Shirai K, Kanekatsu R, Kiguchi K
    • 雑誌名

      Tissue Cell 37(2)

      ページ: 101-107

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Regeneration mechanism of hemopoietic organs in the silkworm, Bombyx mori, after heavy-ion irradiation: Analysis by transplantation of the irradiated organs using a transgenic silkworm strain,2008

    • 著者名/発表者名
      Shirai, et. al.
    • 学会等名
      Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology 2008 Nagoya
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-03-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Regeneration mechanism of hemopoietic organs in the silkworm, Bombyx mori, after heavy-ion irradiation: Analysis by transplantetion of the irradiated organs using a atransgenic silkworm strain2008

    • 著者名/発表者名
      Shirai K., et. al.
    • 学会等名
      Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology 2008 Nagoya
    • 発表場所
      Noyori Conference Hall, Nagoya University
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイコ突然変異コブの皮膚構造2008

    • 著者名/発表者名
      志村幸子, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 低線量重イオン照射におる造血器官の血球産出の抑制2008

    • 著者名/発表者名
      深本花菜, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 低線量重イオン照射によるカイコ造血器官の血球産出の抑制2008

    • 著者名/発表者名
      深本花菜, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      名古屋大学農学部
    • 年月日
      2008-03-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Regeneration mechanism of hemopoietic organs in the silkworm, Bombyx mori, after heavy-ion irradiation : Analysis by transplantation of the irradiated organs using a transgenic silkworm strain2008

    • 著者名/発表者名
      Shirai, K., Kiguchi, K., Sakata, T., Fukamoto, K., Sakashita, T., Funayama, T., Hamada, N., Kobayashi, Y
    • 学会等名
      Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology
    • 発表場所
      Nagoya
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 昆虫培養細胞Sf9への重イオン照射の影響2007

    • 著者名/発表者名
      土屋志織, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部
    • 発表場所
      岡谷市
    • 年月日
      2007-11-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 重イオン照射造血器官の崩壊・再生機構-時期特異的な分子マーカーの探索2007

    • 著者名/発表者名
      小林智史, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部
    • 発表場所
      岡谷市
    • 年月日
      2007-11-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 重イオン照射造血器官の崩壊・再生機構-時期特異的マーカーの探索2007

    • 著者名/発表者名
      小林智史, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部・東海支部合同大会
    • 発表場所
      ジョイントプラザマリオ
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫培養細胞Sf9への重イオン照射の影響:照射によるeIF2αのリン酸化の誘導2007

    • 著者名/発表者名
      土屋志織, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部・東海支部合同大会
    • 発表場所
      ジョイントプラザマリオ
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 重イオン照射造血器官の再生機構-再生時期の特定とマーカータンパク質の探索2007

    • 著者名/発表者名
      佐方敏之, 他
    • 学会等名
      高碕量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎市
    • 年月日
      2007-06-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 血球由来培養細胞(SS4)へのγ線照射が細胞培養に与える影響2007

    • 著者名/発表者名
      深本花菜, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      農林水産技術会議事務局筑波事務所
    • 年月日
      2007-04-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 血球由来培養細胞(SS4)へのガンマ線照射が細胞増殖に与える影響2007

    • 著者名/発表者名
      深本花菜, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      農林水産技術会議 事務局筑波事務所
    • 年月日
      2007-04-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カイコ血球由来培養細胞SS4へのガンマ線照射の影響2006

    • 著者名/発表者名
      深本花菜, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2006-11-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 重イオン照射造血器官の再生機構-トランスジェニックカイコを用いた造血器官移植実験による解析2006

    • 著者名/発表者名
      佐方敏之, 他
    • 学会等名
      高碕量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎市
    • 年月日
      2006-06-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 重イオン照射造血器官の再生機構-トランスジェニックカイコを用いた造血器官移植実験による解析2006

    • 著者名/発表者名
      佐方敏之, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2006-03-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 重イオン照射造血器官の再生機構2005

    • 著者名/発表者名
      佐方敏之, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2005-11-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Radiosurgery application of heavy ion microbeams2005

    • 著者名/発表者名
      Kiguchi, K
    • 学会等名
      The 1st Asian Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2005-11-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カイコ幼虫への重イオン照射が斑紋及びコブ形成に及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      深本花菜, 他
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2005-04-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Radiosurgery application of heavy ion microbeams2005

    • 著者名/発表者名
      Kiguchi, K
    • 学会等名
      Proceedings of the 48th Annual Meeting of the Japan Radiation Research Society / The 1st Asian Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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