ヒト末梢血リンパ球放射線照射によるフリーラジカル産生・酸化的DNA損傷とその制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15591281
• 研究機関: 高知大学(医学部)
• 研究代表者: 小川 恭弘 高知大学, 医学部, 助教授 (90152397)
• 研究分担者: 小林 俊博 高知大学, 医学部, 助手 (40153621)
• キーワード: リンパ球 / Tリンパ球 / アポトーシス / リソソーム / 放射線 / ミトコンドリア

研究概要

ヒト末梢血リンパ球は、未分化でもなくまた活発な細胞分裂を起こさない細胞であるにもかかわらず、非常に高い放射線感受性を示し、脊椎動物の5Gyという全身被曝による骨髄死線量を規定している重要な細胞である。末梢血Tリンパ球は、5Gy照射直後より細胞内での著明な活性酸素産生を示し、照射6時間後には酸化的DNA損傷を来し、10時間後にはミトコンドリア膜電位変化を生じ、続いてAnnexin V陽性、24時間後にはPropidium iodide陽性(後期アポトーシス)となることを示してきた。一方、骨肉腫細胞(HS-Os-1)では、30Gyの照射によっても細胞内での活性酸素産生はほとんど認めず、DNAの酸化損傷もわづかであった。このHS-Os-1細胞にはペルオキシダーゼやスーパーオキシドジスムターゼなどの抗酸化酵素が多く存在することから、これらをブロックする目的で0.1mMという低濃度の過酸化水素の存在下に放射線照射を行ったところ10Gyの照射においてもアポトーシスを誘導できることを見いだした。従って、ヒト末梢血Tリンパ球の放射線高感受性は、細胞内の抗酸化作用が弱いことが原因であるものと推定され、5Gyの照射1時間後にはリソソーム変化を来していることを示し、さらに、0.1mMの過酸化水素によってもリンパ球のリソソームは膜の変化〜内容物の放出の所見を示した。このことから、抗酸化作用の弱い細胞ではリソソームは放射線照射によるヒドロキシラジカルの影響を受けやすいとともに、抗酸化作用の強い細胞での放射線抵抗性は低濃度の過酸化水素によるリソソームでのヒドロキシラジカル産生を応用することにより克服できるものと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] 小川恭弘: "Reactive oxygen species-producing site in hydrogen peroxide-induced apoptosis of human peripheral T cells : Involvement of lysosomal membrane destabilization"Int.J.Mol.Med.. 13. 383-388 (2004)
• [文献書誌] 小川恭弘: "Reactive oxygen species-producing site in radiation-induced apoptosis of human peripheral T cells : Involvement of lysosomal membrane destabilization"Int.J.Mol.Med.. 13. 69-73 (2004)
• [文献書誌] 小川恭弘: "Mechanism of hydrogen peroxide-induced apoptosis of the human osteosarcoma cell line Hs-Os-1"Int.J.Mol.Med.. 12. 459-463 (2003)
• [文献書誌] 小川恭弘: "Mechanism of apoptotic resistance of human osteosarcoma cell line, Hs-Os-1, against irradiation"Int.J.Mol.Med.. 12. 453-458 (2003)
• [文献書誌] 小川恭弘: "Apoptotic resistance of the human osteosarcoma cell line Hs-Os-1 to irradiation is converted to apoptotic susceptibility by hydrogen peroxide"Int.J.Mol.Med.. 12. 845-850 (2003)
• [文献書誌] 小川恭弘: "Comparison of radiation-induced reactive oxygen species formation in adult articular chondrocytes and that in human peripheral T cells"Int.J.Mol.Med.. 11. 455-459 (2003)