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Gap junction communication and the propagation of bystander effects induced by microbeam irradiation in human fibroblast cultures; The Impact of radiation quality

マイクロビーム照射が誘導するバイスタンダー効果におけるギャップ結合経由細胞間シグナル伝達機構の果たす役割

Autsavapromporn, N.*; 鈴木 雅雄*; 舟山 知夫; 宇佐美 徳子*; Plante, I.*; 横田 裕一郎; 武藤 泰子*; 池田 裕子; 小林 克己*; 小林 泰彦; 内堀 幸夫*; Hei, T. K.*; Azzam, E.*; 村上 健*

Autsavapromporn, N.*; Suzuki, Masao*; Funayama, Tomoo; Usami, Noriko*; Plante, I.*; Yokota, Yuichiro; Muto, Yasuko*; Ikeda, Hiroko; Kobayashi, Katsumi*; Kobayashi, Yasuhiko; Uchihori, Yukio*; Hei, T. K.*; Azzam, E.*; Murakami, Takeshi*

ヒト正常培養細胞集団のごく一部に照射を行い、照射シグナルの伝達に細胞間ギャップ結合が果たす役割を解析した。コンフルエント培養した細胞に、X線および重イオンビーム(炭素、ネオン、アルゴン)のマイクロビームを用いて照射を行い、培地へのギャップ結合阻害剤添加の有無によるバイスタンダー効果誘導の違いを比較した。X線と重イオンの双方のマイクロビーム照射によって、線量に応じた微小核形成のバイスタンダー効果誘導が認められた。ギャップ結合阻害剤の添加によって、重イオンマイクロビームによって誘導されたバイスタンダー効果は抑制されたが、X線マイクロビームによるバイスタンダー効果は抑制されなかった。この結果は、バイスタンダー効果の誘導には線質が重要であることを示す。

We investigated the role of gapjunction intercellular communication (GJIC) in the propagation of stressful effects in confluent normal human fibroblast cultures wherein only 0.036-0.144% of cells in the population were traversed by primary radiation tracks. Confluent cells were exposed to graded doses from X ray, carbon ion, neon ion or argon ion microbeams in the presence or absence of an inhibitor of GJIC. After 4 h incubation, the cells were assayed for micronucleus (MN) formation. Micronuclei were induced in a greater fraction of cells than expected based on the fraction of cells targeted by primary radiation, and the effect occurred in a dose-dependent manner with any of the radiation sources. Interestingly, the inhibition of GJIC depressed the enhancement of MN formation in bystander cells from cultures exposed to high-LET radiation but not low-LET radiation. The results highlight the important role of radiation quality and dose in the observed effects.

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パーセンタイル:6.65

分野:Biology

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