磁場による細胞動態の分子機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10837006
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮越 順二 京都大学, 医学研究科, 助教授 (70121572)
• 研究分担者: 藤森 亮 京都大学, 医学研究科, 助手 (50314183)
• キーワード: 極低周波変動磁場 / 遺伝子発現 / NOR-1 / シグナル伝達 / CHO細胞

研究概要

高レベル実験用ELF装置の製作については、周波数50Hz、最大出力400mTの可変磁石を用いた。この磁石の磁場空間に細胞培養可能な培養器を内蔵した。実験用低レベルELF装置の製作については、可変で最大出力5mTのへルムホルツコイルを用いた。
種々の刺激に対して非常に鋭敏に反応する、核受容体スーパファミリーで転写因子の1つと考えられているNOR-1(neuron derived orphan receptor 1)遺伝子に注目し、電磁場影響を検討した。400mT磁場曝露によりNOR-1の遺伝子発現は約6時間を最大として一過性に増大した。この遺伝子発現は、PKAやPKCのシグナル伝達経路刺激剤、フォルスコリンやTPA処理により誘導される。400mT磁場曝露とこれら刺激剤の併用によりNOR-1遺伝子発現はさらに増大した。また、PKCの阻害剤、カルフォスチンCやカルシウムイオン流入阻害剤、ニフェジピンとダントロレンの処理により、400mT磁場の遺伝子発現誘発効果は抑制された。これらの結果は、400mTという超強力な磁場が細胞のシグナル伝達を刺激し、NOR-1遺伝子の発現を増大させていることを示唆している。しかしながら、同様な実験を磁束密度5mTで行った場合、鋭敏なNOR-1遺伝子でも全く磁場に対する応答を示さなかった。つまり、磁場のNOR-1遺伝子発現誘発効果にはしきい値のあることが示唆され、少なくともそのしきい値は5mTまたはそれ以上の磁束密度であると結論づけることができる。

研究成果

• [文献書誌] J.Miyakoshi: "Inhibition of I-κBα Phosphorylation at serine and tyrosine acts independenty on sensitization to DNA damaging agents in human glioma cells"British Journal of Cancer. 82. 28-33 (2000)
• [文献書誌] J.Miyakoshi: "Suppression of heat-induced HSP-70 by simultaneous exposure to 50mT Magnetic field"Life Science. 66. 1187-1196 (2000)
• [文献書誌] J.Miyakoshi: "Decreased host-cell reactivation of UV-irradiated, adenovirus in human Colon tumor cell lines that have normal post-UV survival"Photochemistry and Photobiology. 70. 217-227 (1999)
• [文献書誌] J.Miyakoshi: "lntracellular generation on reactive oxygen species and DNA damage in Escherichia coli mutants exposed to electromagnetic fields and X-ray"Environmental Technology. 20. 45-51 (1999)
• [文献書誌] J.Miyakoshi: "Effect of high-density extremely low frequency magnetic field on sister chromatid exchanges in mouse m5S cells"Mutation Research. 440. 189-194 (1999)
• [文献書誌] J.Miyakoshi: "Long term exposure to a magnetic field(5mT at 60Hz) increases X-ray-Induced mutations"Journal of Radiation Research. 40. 13-21 (1999)