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2017 年度 実績報告書

月・火星の模擬環境となる国際宇宙ステーション曝露部実験に向けた線虫ライフ実験

研究課題

研究課題/領域番号 15K11922
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

坂下 哲哉  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, 上席研究員(定常) (30311377)

研究分担者 秋山 秋梅 (張秋梅)  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00260604)
佐藤 達彦  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30354707)
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) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード国際宇宙ステーション / 宇宙線 / 放射線生物学 / 線虫
研究実績の概要

平成29年度は、①宇宙放射線環境の推定、②各種生体指標の線質依存性評価について、以下の成果を得た。
①の成果:粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて、地球・月・火表面及び地球磁気圏内外にある宇宙機内の宇宙線環境を模擬し、被ばく線量を推定した。月面及び火星表面の被ばく線量は、地球表面と比較して太陽活動極大期でそれぞれ368倍及び240倍、太陽活動極小期ではその差がさらに大きくなることが分かった。また、被ばく線量に最も寄与する放射線の種類が、地表面はミューオン、宇宙機内及び火星表面では陽子、月表面では重イオンであることが分かった。以上の成果は、宇宙空間における放射線防護指針の策定や生物実験を計画する際、極めて重要となる。
②の成果1:線虫の体細胞で誘導されるオートファジーの生物学的意義を明らかにするため、遊泳運動に与える影響を解析した。その結果、細胞の自食作用が放射線照射後の線虫の運動回復に貢献している可能性が高いこと、また運動回復が酸化ストレス損傷に対する応答と一部共通することが分かった。
②の成果2:放射線と高濃度酸素曝露の寿命延長要因について明らかにするため、遺伝子発現を解析した。放射線照射後に、sod遺伝子群などの抗酸化系、及びエネルギー代謝に関わるsco-1やsir-2.1遺伝子のいずれも著明な発現量低下を示した。しかし、放射線と高濃度酸素の複合処理から約10日後にはsod遺伝子の一部とsir-2.1遺伝子の発現量回復が見られた。この結果は、放射線照射は一時的に蛋白合成など細胞の活動を抑制するが、高濃度酸素との複合影響で抗酸化系の回復およびサーチュインによるエピジェネティックな効果が寿命延長に寄与することを示唆した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] COMPARISON OF COSMIC-RAY ENVIRONMENTS ON EARTH, MOON, MARS AND IN SPACECARFT USING PHITS2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Tatsuhiko、Nagamatsu Aiko、Ueno Haruka、Kataoka Ryuho、Miyake Shoko、Takeda Kazuo、Niita Koji
    • 雑誌名

      Radiation Protection Dosimetry

      巻: - ページ: 1~4

    • DOI

      10.1093/rpd/ncx192

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impaired p53/CEP-1 is associated with lifespan extension through an age-related imbalance in the energy metabolism of C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Yanase Sumino、Suda Hitoshi、Yasuda Kayo、Ishii Naoaki
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 22 ページ: 1004~1010

    • DOI

      10.1111/gtc.12540

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Region-specific irradiation system with heavy-ion microbeam for active individuals of Caenorhabditis elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Michiyo、Hattori Yuya、Sakashita Tetsuya、Yokota Yuichiro、Kobayashi Yasuhiko、Funayama Tomoo
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 58 ページ: 881~886

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx043

  • [雑誌論文] Effects of hyperoxia and 60Co gamma-ray irradiation on lifespan in the nematode C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Sumino Yanase, Michiyo Suzuki, Tetsuya Sakashita
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report 2016

      巻: - ページ: 110

  • [学会発表] Comparison of Cosmic-Ray Environments on Earth, Moon, Mars and in Spacecraft Using PHITS, Neutron and Ion Dosimetry Symposium2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, A. Nagamatsu, H. Ueno, R. Kataoka, S. Miyake, K. Takeda, K. Niita
    • 学会等名
      NEUDOS13
    • 国際学会
  • [学会発表] Epistatic regulation of DAF-16 via p38 MAPK signaling in molecular compensation of sod-genes and lifespan2017

    • 著者名/発表者名
      Sumino Yanase, Naoaki Ishii
    • 学会等名
      21st International C. elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Region-Specific Irradiation on Locomotion and Autophagy in C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki, M. Suzuki, T. Funayama, Y. Kobayashi, Q.-M. Zhang-Akiyama
    • 学会等名
      21st International C. elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 線虫の放射線応答の部位特異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, 鈴木芳代, 舟山知夫, 小林泰彦, 秋山(張)秋梅
    • 学会等名
      第1回QST高崎研シンポジウム
  • [学会発表] 線虫を用いた放射線による全身運動の変化の解析2017

    • 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
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] 量研高崎研における陽子、重粒子線照射のCR-39を用いた基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      坂下哲哉, 永松愛子, 横田裕一郎, 舟山知夫, 倉島俊
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] 放射線照射が線虫の全身運動に及ぼす影響の組織特異性とオートファジーの関与2017

    • 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60回大会
  • [学会発表] 線虫の遊泳指標に与える放射線の影響2017

    • 著者名/発表者名
      坂下哲哉,山崎晃,鈴木芳代,小野田忍,佐藤達彦,簗瀬澄乃,秋山張秋梅
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2017

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公開日: 2018-12-17  

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