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論文

Microbeams of heavy charged particles

小林 泰彦; 舟山 知夫; 和田 成一; 古澤 佳也*; 青木 瑞穂*; Shao, C.*; 横田 裕一郎; 坂下 哲哉; 松本 孔貴*; 柿崎 竹彦; et al.

宇宙生物科学, 18(4), p.235 - 240, 2004/12

銀河宇宙線のように、低フルエンス・低フルエンス率の高LET重イオン(粒子線)による生物影響を明らかにするためには、マイクロビームを用いた細胞照射実験が有効な手段となる。そこで、高エネルギー重イオンマイクロビームを顕微鏡観察下の生物試料に照射するために原研・高崎研・バイオ技術研究室で開発した細胞局部照射装置を用いて、哺乳動物培養細胞を個別に重イオンで照射・観察する実験系を開発した。標的細胞を貫通したイオンのエネルギーと個数をシンチレータ/フォトマルを用いて測定することによって、重イオンを1個ずつカウントしながら正確に照射することが可能となった。さらに、CR-39を直ちに37$$^{circ}$$Cでエッチングして各標的細胞における実際のイオン飛跡を可視化すると同時に、その飛跡が可視化されたCR-39上で細胞の照射後培養と観察を継続する方法を確立した。国内外の重粒子線のマイクロビーム開発の歴史を概観し、細胞核へのシングルイオンヒット効果やバイスタンダー効果に関する最近の研究成果をレビューする。

論文

Bystander effect induced by counted high-LET particles in confluent human fibroblasts; A Mechanistic study

Shao, C.*; 古澤 佳也*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 和田 成一

FASEB Journal, 17(11), p.1422 - 1427, 2003/08

 被引用回数:108 パーセンタイル:87.95(Biochemistry & Molecular Biology)

バイスタンダー効果の仲介役として、可溶性物質の活性酸素種(ROS)や形質転換成長因子b1 (TGF-b1)が被照射細胞から放出されることが報告されており、ごく最近ではわれわれが被照射細胞から放出された一酸化窒素誘導体(NO)が非照射細胞の微小核形成に関与することを発見した。他方、細胞間隙信号伝達(GJIC)が放射線誘発バイスタンダー効果の重要な役割を担っている証拠も多く見つかっている。このような二つの経路;間接的及び直接的なバイスタンダー効果が示されているが、どちらが主要な役割を果たしているかなど詳しいことはほとんどわかっていない。この研究では現在主役を担うと考えられているGJICと、明らかにバイスタンダー効果に影響を及ぼすROSについて、GJICを阻害するPMAとROS補足剤のDMSOを用いて調べた。

口頭

Gap junctional intercellular communication and bystander effects

Shao, C.*; Prise, K. M.*; 古澤 佳也*; 小林 泰彦; 松本 英樹*

no journal, , 

放射線誘発バイスタンダー効果において、細胞間隙信号伝達(GJIC)が重要な役割を果たしていることがわかってきている。低線量の重イオンビームや高LET重イオンビームのヒト初代繊維芽細胞への照射により、GJICが8-Br-cAMPによって促進されるとき、非照射細胞における小核の誘発とG1期での停止が増加することを発見した。この増加はDMSOで抑制され、PMAやリンデンによって消失した。すなわちROSとGJICはコンフルエントな繊維芽細胞のバイスタンダー効果に寄与し、GJICは必須な役目をすることを示す。また、一酸化窒素やその誘導体TGF-beta1を含む幾つかの放射線誘発可溶因子は、バイスタンダーシグナル分子であり、非照射腫瘍細胞だけでなく近隣の繊維芽細胞でも染色体損傷を誘発することを明らかにした。

口頭

Bystander effect studies using heavy-ion microbeam at JAEA-Takasaki

小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 古澤 佳也*; Shao, C.*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 横田 裕一郎; 柿崎 竹彦*; 深本 花菜; et al.

no journal, , 

We have established a single cell irradiation system, which allows selected cells to be individually hit with defined number of heavy charged particles, using a collimated heavy-ion microbeam apparatus at JAEA-Takasaki. This system has been developed to study radiobiological processes in hit cells and bystander cells exposed to low dose and low dose-rate high-LET radiations, in ways that cannot be achieved using conventional broad-field exposures. Using this system, we have demonstrated heavy-ion induced bystander effects on Chinese hamster ovary cells and normal human foreskin fibroblast AG01522 cells. The outlines of these direct investigation of cell-to-cell communications will be introduced, and the current status of the development of focused heavy-ion microbeam from AVF cyclotron at JAEA-Takasaki will also be discussed.

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