Bystander cell-killing effect mediated by nitric oxide in normal human fibroblasts depends in part on irradiation dose but not on radiation quality

ヒト正常線維芽細胞において一酸化窒素に媒介されるバイスタンダー細胞致死効果は線量に部分的に依存するが線質には依存しない

横田 裕一郎; 舟山 知夫; 池田 裕子; 小林 泰彦

Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Ikeda, Hiroko; Kobayashi, Yasuhiko

バイスタンダー効果の全容を明らかにすることは低線量放射線の効果を理解するために重要である。そこで本研究では、ヒト正常繊維芽細胞に炭素イオンあるいは線を照射し、照射細胞と非照射細胞を多孔性メンブレンの上下で共培養した。その結果、線量の増加とともに非照射バイスタンダー細胞の生存率は80%前後まで減少した。加えて、同一線量の炭素イオンあるいは線を照射した時、バイスタンダー細胞の生存率低下の程度は変わらなかった。これらの結果は、バイスタンダー効果が線量に部分的に依存するが、線質には依存しないことを示す。一酸化窒素の特異的消去剤の使用はバイスタンダー細胞の生存率の低下を抑制した。また、バイスタンダー細胞の生存率と培養液中の亜硝酸イオン濃度には負の相関関係があり、一酸化窒素の放出がバイスタンダー効果の重要な因子であることを示唆した。

To get the whole picture of bystander effects is necessary to better understand the effect of low-dose irradiation. Normal human fibroblasts were irradiated with carbon ions or rays. After irradiation, irradiated and non-irradiated cells were co-cultured in the upper and lower parts of porous membrane, respectively. The survival rates of bystander cells decreased with dose and bottomed out at around 80%. In addition, the survival rates of bystander cells were not different between carbon ions and rays at the same doses. These indicate that the bystander effect depends in part on irradiation dose but not on radiation quality. Treatment of a specific scavenger of nitric oxides suppressed the reduction of survival rates of bystander cells. There were also negative relationships between the survival rates of bystander cells and the nitrite concentrations of the medium, suggesting that the amounts of nitric oxide released are an important factor related to the bystander effect.