放射線障害の指標となる脳神経機能評価系の構築

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11771477
• 研究機関: (財)東京都老人総合研究所
• 研究代表者: 三浦 ゆり (財)東京都老人総合研究所, アイソトープ部門, 研究員 (00216574)
• キーワード: 酸化的ストレス / 老化 / 細胞応答 / 放射線 / 活性酸素 / 脳

研究概要

本年度は、前年度報告した若齢ラットの培養グリア細胞における低線量放射線適応応答の分子機構を明らかにするため、種々の情報伝達因子を欠損した細胞を用いて検討を行った。まず、DNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)に変異を持つスキッドマウス(CB-17,scid/jcl)と正常なDNA-PK活性を持つCB-17マウスのグリア細胞を調べたところ、CB-17マウスの細胞では放射線適応応答が認められたが、スキッドマウスの細胞では認められなかった。また、Ataxia-Telangiectasia Mutated(ATM)をノックアウトしたマウスのグリア細胞とそのWild Typeのマウス(129sv)の細胞で同様の実験を行ったところ、wild typeのグリア細胞では認められる放射線適応応答が、ATMノックアウトマウスの細胞では認められなかった。以上の結果から、グリア細胞の細胞増殖における放射線適応応答には、DNA-PK及びATMタンパクが関与している可能性が示唆された。
また、放射線適応応答の機構を酵素レベルで解析するため、低線量放射線照射による抗酸化酵素の変動を調べた。その結果、MnSOD mRNAレベルは、若齢及び老齢ラットの細胞ともに低線量照射による有意な変動はなかった。また、その他の抗酸化酵素活性は、若齢ラットの細胞で、低線量照射により増加する傾向にあるものの有意な増加とは認められず、低線量放射線照射による抗酸化酵素の誘導がこの放射線適応応答の直接的な原因であるとは考えにくいことが明らかになった。
以上の結果から、本研究では培養グリア細胞で細胞増殖を指標とした放射線適応応答が認められること、またこの細胞応答は老化により影響を受けることを明らかにした。また、放射線適応応答の機構としてプロテインキナーゼC、DNA-PK及びATMタンパクが関与している可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Miura,Y. et al.: "Pathophysiological significance of in vivo ESR signal decay in brain damage caused by X-irradiation."Biochim. Biophys.Acta. (in press). (2001)
• [文献書誌] 三浦ゆり 他: "酸化的ストレス応答と老化"磁気共鳴と医学. (in press). (2001)
• [文献書誌] Suzuki,S. et al.: "A mathematical model of mixed irradiation."Space Utilization Research. (in press). (2001)
• [文献書誌] Miura,Y. et al.: "Novel approach to in vivo screening for radioprotective activity in whole mice : In vivo ESR study probing the redox reaction of nitroxyl."J.Radiat.Res.. 41. 103-111 (2000)
• [文献書誌] Miura,Y. et al.: "Non-invasivce study of radiation-induced oxidative damage using in vivo ESR."Free Radic.Biol.Med.. 28. 854-859 (2000)
• [文献書誌] Miura,Y. et al.: "Low dose radiation response of cultured glial cells."J.Radiat.Res.. 41. 471 (2000)