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2016 年度 実施状況報告書

宇宙放射線による筋運動変調に関わるホメオスタシス維持機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K11921
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

鈴木 芳代  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員(定常) (10507437)

研究分担者 簗瀬 澄乃  大東文化大学, スポーツ・健康科学部, 准教授 (90249061)
研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2018-03-31
キーワード放射線影響学 / C. elegans
研究実績の概要

本研究では,宇宙放射線によって誘導される線虫(C. elegans)の咽頭筋運動の停止が数時間で回復する現象(筋運動変調)に着目し,筋運動停止からの速やかな回復に関する「ホメオスタシス(生体恒常性)維持機構」を明らかにすることを目的とする.
今年度は,昨年度に引き続き,「1. 放射線に対するホメオスタシス維持機構における酸化ストレスの関与の解析」に関する放射線照射実験を反復して行った.その上で,研究分担者の協力を得て,今年度の主テーマである「2. 放射線に対するホメオスタシス維持機構に関わるストレス応答遺伝子の探索」に関する研究を進めた.具体的には,野生型の線虫に放射線を照射し,主に頭部の筋細胞及び神経細胞において発現する遺伝子のうち,ストレス応答に関与する遺伝子を中心として,照射条件の違いによって発現遺伝子及び発現量に違いがあるのかを探る遺伝子発現解析を進めた.さらに,これに関連して,放射線由来の酸化ストレスが遺伝子発現の変化にどのように関与しているかを調べる実験(高濃度酸素曝露線虫や突然変異体を用いた行動解析実験)や放射線照射が線虫の寿命に及ぼす影響を調べる実験にも取り組んだ.なお,放射線照射実験では,Co-60ガンマ線(低LET放射線)照射に加えて炭素イオン(高LET放射線)照射も同様に行い,線質による応答の違いの有無も調べた.
一連の実験の結果,線虫に備わるホメオスタシス維持機構が,放射線照射後の筋運動を速やかに回復させるばかりか,寿命にポジティブな影響をもたらすことを示唆するデータが得られつつあり,引き続き注意深く実験・解析を進める必要がある.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度の遅れをある程度解消し,当初計画に準じて研究を進められている.

今後の研究の推進方策

次年度には,今年度実施した研究項目1.及び2.に係る実験・解析を引き続き進めると共に,「3.放射線に対するホメオスタシス維持機構の強化に関する検討」に関する研究に取り組む.
具体的には,線虫の筋運動の停止を誘導しない程度の線量の放射線を事前に繰り返し照射することで,放射線ストレスに対するホメオスタシス維持機構を強化し得るか,すなわち,目的の線量の放射線照射直後に筋運動を停止する個体が減少したり,停止した筋運動の回復が早まるようなことが起こり得るのかを調べる.
実験は,研究代表者と研究分担者が協力して実施する.この他,ルーチンワークとして実施可能な実験データの整理及び解析処理を担当する研究業務補助員1名を雇用し,作業の円滑な実施及び効率化を図る.

次年度使用額が生じた理由

初年度に執行できなかった予算を本年度に繰り越したため,本年度においても次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

繰り越した予算を活用して研究業務補助員1名を雇用し,データ解析・整理作業を効率的に行う.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [学会発表] Quantitative analysis of effects on muscular movements by oxygen exposure and ionizing radiation in Caenorhabditis elegans2017

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, S. Yanase, N. Murakami, T. Funayama
    • 学会等名
      The 7th International Society of Radiation Neurobiology Conference (ISRN-2017-Yuzawa)
    • 発表場所
      ホテル双葉(新潟県南魚沼郡湯沢町)
    • 年月日
      2017-02-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 線虫の放射線応答の照射部位依存性とオートファジーの関与の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 晃,秋山(張) 秋梅,鈴木 芳代,舟山 知夫,小林 泰彦
    • 学会等名
      第1回QST高崎研シンポジウム
    • 発表場所
      国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2017-01-26
  • [学会発表] 高濃度酸素曝露および60Coガンマ線照射の線虫の寿命への影響2017

    • 著者名/発表者名
      簗瀬 澄乃,坂下 哲哉,鈴木 芳代
    • 学会等名
      第1回QST高崎研シンポジウム
    • 発表場所
      国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2017-01-26
  • [学会発表] 線虫における放射線ホルミシスと酸素効果2016

    • 著者名/発表者名
      簗瀬 澄乃,須田 斎,坂下 哲哉,安田 佳代,石井 直明
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 高線量放射線照射が線虫の全身運動に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 晃,鈴木 芳代,舟山 知夫,小林 泰彦,秋山(張) 秋梅
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線応答解析に向けた線虫の数理モデル構築の試み2016

    • 著者名/発表者名
      曽 智,坂本 一馬,鈴木 芳代,辻 敏夫
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙放射線による線虫の運動機能への影響に迫る2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 芳代 ,服部 佑哉,坂下 哲哉,舟山 知夫,横田 裕一郎,小林 泰彦
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of high dose radiation on locomotion in Caenorhabditis elegans2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yamasaki, M. Suzuki, T. Funayama, Y. Kobayashi, Q. Zhang-Akiyama
    • 学会等名
      11th International Congress on Extremophiles (EXTREMOPHILES 2016)
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Impaired p53/CEP-1 induces lifespan extension through the metabolic transition in Caenorhabditis elegans2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yanase, H. Suda, N. Ishii
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory, Meetings & Courses Program: Mechanisms of Aging
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY, USA
    • 年月日
      2016-09-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a method for the region-specific microbeam irradiation of C. elegans and analysis of the effects regarding locomotion2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, Y. Yokota, T. Funayama
    • 学会等名
      CeNeuro2016 (C. elegans Topic Meeting: NEURONAL DEVELOPMENT, SYNAPTIC FUNCTION & BEHAVIOR) & Nagoya BNC Joint Meeting
    • 発表場所
      名古屋大学豊田講堂(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Impaired p53/CEP-1 induces hormetic lifespan extension through the metabolic transition in C. elegans2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yanase, T. Shoyama, K. Yasuda, H. Suda, N. Ishii
    • 学会等名
      C. elegans Topic Meeting: Aging, Metabolism, Stress, Pathogenesis, and Small RNAs
    • 発表場所
      Madison, WI, USA
    • 年月日
      2016-07-23
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線に強い動物にあえて注目する理由 ~線虫の運動機能に対する放射線の影響とその回復~2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 芳代,小林 泰彦
    • 学会等名
      第53回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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