The Bystander cell-killing effect mediated by nitric oxide in normal human fibroblasts varies with irradiation dose but not with radiation quality

ヒト正常線維芽細胞において一酸化窒素ラジカルに媒介されるバイスタンダー細胞致死効果は放射線の線量に依存するが線質には依存しない

横田 裕一郎; 舟山 知夫; 武藤 泰子*; 池田 裕子; 小林 泰彦

Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Muto, Yasuko*; Ikeda, Hiroko; Kobayashi, Yasuhiko

本研究ではバイスタンダー効果の線量及び線質依存性と関連する分子メカニズムを調べるため、線あるいは炭素イオンビームで照射したヒト線維芽細胞を非照射細胞と共培養した。その結果、照射細胞に曝露する線量の増加につれて非照射細胞の生存率は低下し、一酸化窒素(NO)ラジカルが酸化して生じる培養液中の亜硝酸イオン濃度は上昇した。それらの線量応答は線と炭素イオンの間で類似していた。また、NOラジカルの特異的消去剤で処理することで非照射細胞の生存率低下は抑制された。さらに、非照射細胞の生存率と培養液中の亜硝酸イオン濃度は負に相関した。以上の結果から、ヒト線維芽細胞においてNOラジカルが媒介するバイスタンダー効果は放射線の線量に依存するが線質には依存しないことが明らかになった。NOラジカルの産生は線及び炭素イオンが誘発するバイスタンダー効果の重要な決定因子の一つかもしれない。

We investigated the dependence of the bystander cell-killing effect on radiation dose and quality, and related molecular mechanisms. Human fibroblasts were irradiated with -rays or carbon ions and co-cultured with non-irradiated cells. Survival rates of non-irradiated cells decreased and nitrite concentrations in culture medium increased with increasing doses. Their dose responses were similar between -rays and carbon ions. Treatment of the specific nitric oxide (NO) radical scavenger prevented reductions in survival rates of non-irradiated cells. Negative relationships were observed between survival rates and nitrite concentrations. From these results, it was concluded that the bystander cell-killing effect mediated by NO radicals in human fibroblasts depends on irradiation doses, but not on radiation quality. NO radical production appears to be an important determinant of -ray- and carbon-ion-induced bystander effects.