Medaka blastoderm cells are capable of compensating the injured cells irradiated by carbon-ion micro-beam

マイクロビーム照射したメダカ胚盤細胞における傷害回復機構

保田 隆子*; 尾田 正二*; 浅香 智美*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 武藤 泰子*; 池田 裕子; 小林 泰彦; 三谷 啓志*

Yasuda, Takako*; Oda, Shoji*; Asaka, Tomomi*; Funayama, Tomoo; Yokota, Yuichiro; Muto, Yasuko*; Ikeda, Hiroko; Kobayashi, Yasuhiko; Mitani, Hiroshi*

本研究では、卵殻が透明で発生までの全過程を生きたまま詳細に観察可能なメダカ胞胚期に重イオン照射を行い、その後の発生を詳細に観察した。メダカ胞胚期に炭素線をブロードビーム照射した結果、10Gyでは体軸形成不能、5Gyでは体軸形成異常、2Gyでは器官形成異常が観察され、全て早期胚死となり孵化には至らなかった。次に、炭素線マイクロビーム(ビーム径120および180m)を用いて胚盤(約500m径)中央を局部照射し、胚盤全体をブロードビーム照射した試料と比較した。その結果、局部照射した試料では、発生遅延や、眼組織における器官形成異常が観察された。一方、孵化率では、全体照射した試料では2Gyでほとんどの胚が孵化できなかったが、炭素イオンマイクロビームで胚盤中央部のみを50Gyで局部照射した試料では約半数の胚で正常な孵化が観察された。

In this present study, we examined the effects of heavy carbon-ions on development in pre-implantation period utilizing medaka blastula stage embryos (st. 11: blastderm diameter is about 500 m). We performed targeted irradiation by carbon-ion micro-beam (diameters of 120, 180 m) to a central parts of blastoderm and observed the abnormalities during development compared with whole-body irradiated embryos. As a results, retardation and characteristic malformed eyes were observed during development when blastoderm cells were partially irradiated, However, more than half of 50 Gy-irradiated embryos (area size=120 m diameter) could hatch normally in contrast to all embryos with 2 Gy of whole-body irradiation being lethal before hutching.