Exploration of the site responsible for the radiation response of the salt chemotaxis learning in using heavy-ion microbeam

重イオンマイクロビームを用いた線虫の化学走性学習に及ぼす放射線影響部位の探索

坂下 哲哉; 鈴木 芳代; 武藤 泰子*; 服部 佑哉; 池田 裕子; 横田 裕一郎; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 深本 花菜*; 小林 泰彦

Sakashita, Tetsuya; Suzuki, Michiyo; Muto, Yasuko*; Hattori, Yuya; Ikeda, Hiroko; Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Hamada, Nobuyuki*; Fukamoto, Kana*; Kobayashi, Yasuhiko

神経系のモデル生物として知られる線虫を用いて、これまでに、化学走性学習に対する放射線の影響を調べた結果、全身照射した線虫の化学走性学習が特定の条件下においてのみ一時的に亢進することを明らかにした。しかし、線虫のどの部位における放射線応答が、化学走性学習の亢進を誘導するかは明らかでない。そこで、マイクロビームを用いて、線虫の化学走性学習に対する直接的な放射線の影響部位を明らかにすることを目的とした。炭素イオンマイクロビームを、シリコン樹脂製小動物用マイクロデバイスを用いて、非麻酔下の線虫の頭部(哺乳類での中枢神経に相当する神経環がある部位),腸部,尾部に照射し、化学走性学習への影響を調べた。その結果、線虫の頭部と尾部への照射により、化学走性学習の有意な亢進が観察された。この結果は、全身照射実験で明らかとなったGPC-1タンパク質の局在性(頭部,尾部)と関係している可能性がある。線虫で見いだされた神経機能への放射線影響メカニズムは、ヒトなど高等生物の脳神経系機能に対する放射線照射の影響の解明に役立つ可能性がある。

An increasing body of data indicates that ionizing radiation causes learning impairments. To understand the effects of ionizing radiation on the nervous system, we have studied the salt chemotaxis learning in . We recently found the modulatory effect of -rays on the salt chemotaxis learning that was manifested as a decrease in chemotaxis. However, we have no direct evidence for the interaction of ionizing radiation with the central neuronal tissue (nerve ring) of the nervous system in . Localized ionizing irradiation is useful to analyze radiation effects at a cellular or tissue level. Thus, to investigate the effects on the nerve ring, we used the heavy-ion microbeam system installed at the Takasaki Ion accelerators for Advanced Radiation Application of JAEA. In this presentation, we will discuss the preliminary results and a future vision of this study.