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深本 花菜; 白井 孝治*; 佐方 敏之*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 和田 成一*; 柿崎 竹彦; 志村 幸子*; 小林 泰彦; et al.
Journal of Radiation Research, 48(3), p.247 - 253, 2007/05
被引用回数：17 パーセンタイル：47.8(Biology)本研究では、これまで不可能だった孵化直後の蚕幼虫に対する重イオンビームの局所的な照射方法を新たに開発し、特徴的な皮膚形態の発現過程に介入することによって、発生・変態時における形質発現過程をラジオマイクロサージャリ技術を用いて解析することを可能にした。具体的には、幼虫の大きさの穴を開けた薄いアルミニウムプレート内に虫を入れ、上下をフィルムで挟むことによって固定し、体長約2mmの孵化直後幼虫の特定部位に重イオンマイクロビームを局部照射する方法を考案した。この方法を用いて、蚕の突然変異の一系統であるコブ突然変異個体のコブ形成予定領域に対して照射を行った。この幼虫は4齢頃になると斑紋部がコブ状に突出するが、孵化直後にはまだ形成していない。照射後の幼虫を飼育したところ炭素イオン250Gyの以上の線量で、半数以上の幼虫のコブが欠失した。また、120Gyでは5.6%の幼虫にのみコブの欠失が認められたことから、コブ欠失の閾値が120Gyと250Gyの間にあることが示唆された。今回新たに可能になった孵化幼虫への局部照射法は、発生・変態時におけるさまざまな組織を対象とした研究に役立つと考えられる。
, after heavy-ion irradiation; Analysis by transplantation of the irradiated organs using a transgenic silkworm strain木口 憲爾*; 白井 孝治*; 佐方 敏之*; 深本 花菜; 柿崎 竹彦; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 117, 2007/02
これまでに、カイコ幼虫の造血器官に重イオンビームを照射して機能破壊すると、その後、高い確率で再生し再び血球を生成することを報告したが、そのメカニズムには不明な点が多い。造血器官の再生には、照射を免れた器官内の造血幹細胞,体液中を循環している造血幹細胞、あるいはその両方が関与する可能性がある。そこで、重イオン照射を受けた造血器官の再生に関与する血球の由来を明らかにするため、オワンクラゲ緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を組み込んだトランスジェニックカイコ体内への重イオン照射造血器官の移植実験を行った結果、重イオン照射造血器官の再生に体液中の循環血球が関与することが示唆された。
佐方 敏之*; 白井 孝治*; 木口 憲爾*; 深本 花菜; 柿崎 竹彦; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦
no journal, ,
これまでに、カイコ幼虫の造血器官に重イオンビームを照射して機能破壊すると、その後、高い確率で再生し再び血球を生成することを報告したが、そのメカニズムには不明な点が多い。造血器官の再生には、(1)照射を免れた器官内の造血幹細胞,(2)体液中を循環している造血幹細胞,(3)あるいはその両方、が関与する可能性がある。そこで、重イオン照射をうけた造血器官の再生に関与する血球の由来を明らかにするため、オワンクラゲ緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を組み込んだトランスジェニックカイコ体内への重イオン照射造血器官の移植実験を行った結果、重イオン照射造血器官の再生に体液中の循環血球が関与することが示唆された。
深本 花菜; 佐方 敏之*; 白井 孝治*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 和田 成一*; 浜田 信行*; 柿崎 竹彦; 原 孝光*; 鈴木 芳代*; et al.
no journal, ,
蚕は、発生及び細胞分化を研究するための良い実験材料である。蚕のコブ突然変異
は幼虫背面の斑紋が瘤状に突出する。現在、コブの主な原因は真皮細胞が異常分裂して局所的に多層になるためと考えられるが、コブの形成時期など、不明な点が多い。発表者らがこれまでに行った蚕4齢幼虫のコブ形成領域への重イオン局部照射によって、この形質の顕著な抑制は認められなかった。そこで、外見上コブが形成されていない、孵化直後の幼虫への重粒子線局部照射を行い、コブ形質発現の抑制の有無を調べた。まず孵化幼虫の特定領域に限定して照射するため、孵化幼虫サイズの穴を多数有するアルミ板を作成し、その穴に孵化幼虫を入れ上下面にOHPフィルムを貼ることで、幼虫の動きを抑制した。孵化幼虫の、コブが将来形成される領域に炭素イオンマイクロビーム照射を行ったところ、コブ形質発現の消失が認められる個体は全照射個体の7割以上であった。またコブ消失部位では真皮細胞の異常分裂が抑制され、正常蚕の真皮細胞層と同じ1層のままであった。これらの結果から、コブ形質の発現及び形成が孵化直後には未だ完了していないことが明らかになった。
の発現抑制深本 花菜; 佐方 敏之*; 白井 孝治*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 和田 成一*; 浜田 信行*; 柿崎 竹彦; 原 孝光*; 鈴木 芳代; et al.
no journal, ,
カイコは、発生及び細胞分化を研究するためのよい実験材料である。カイコのコブ突然変異は幼虫背面の斑紋が瘤状に突出するもので、その主な原因は真皮細胞が異常分裂して局所的に多層になるためと考えられるが、コブ形質にかかわる遺伝子の発現がいつどこで発揮されるのかなど、不明な点が多い。これまでにカイコ4齢幼虫のコブ形成領域を重イオンで局部照射してもこの形質の顕著な抑制は認められなかった。そこで、外見上コブがまだ形成されていない、孵化直後の幼虫への重粒子線局部照射を行い、コブ形質発現の抑制の有無を調べた。まず孵化幼虫の特定領域に限定して照射するため、孵化幼虫にあわせたサイズの穴を多数有するアルミ板の幼虫固定板を作成し、その穴に孵化幼虫を入れ、上下面に透明なプラスチックフィルムを貼って幼虫の動きを抑制した。孵化幼虫の、コブが将来形成される領域に炭素イオン局部照射(LET=128keV/
m, 
180m)を行ったところ、コブ形質発現の消失が認められる個体は全照射個体の7割以上であった。またコブ消失部位では真皮細胞の異常分裂が抑制され、正常カイコの真皮細胞層と同じ1層のままであった。これらの結果から、コブ形質を発現する細胞・領域の決定は孵化以前に既に完了していることが明らかになった。
佐方 敏之*; 白井 孝治*; 土屋 志織*; 木口 憲爾*; 深本 花菜; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 佐藤 茂*
no journal, ,
カイコ幼虫の造血器官に重イオンビームを照射すると、造血器官自体は一旦崩壊するが、その後高い確率で再生し再び血球を生成する。しかし、そのメカニズムには不明な点が多い。本研究では、照射後から造血器官再生までの各ステップについて再生までのタイムテーブルを電子顕微鏡像による形態及びタンパク質の成分から詳細に解析を行うことを試みた。その結果、5齢4日目には造血器官が再生されることを観察した。さらに、タンパク質成分については、血球前駆細胞が大きく崩壊する5齢day2には幾つかの特徴的な成分が認められたものの、非照射サンプルとの大きな違いは現在のところ認められなかった。
小林 智史*; 佐方 敏之*; 土屋 志織*; 白井 孝治*; 木口 憲爾*; 深本 花菜; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 小林 泰彦
no journal, ,
カイコ幼虫の造血器官に重イオンビームを照射すると機能不全となり、その後一旦崩壊するものの、その後再生する。この造血器官の崩壊・再生のメカニズムをさらに詳細に研究するには、各段階で特異的に変化する分子マーカーを探索し、それを足がかりに研究を展開する必要がある。そこで、照射後の造血器官におけるタンパク質成分の経時的変化を2次元電気泳動で分析し、大きく変化した成分の同定を試みた。その結果、5齢day2、すなわち照射造血器官が崩壊するステージに特異的に増大する2つのスポットを検出した。これらのスポットは非照射の造血器官のサンプルには認められない。その後、5齢day4にはこれらのスポットは対照区と同じ濃度になったことから、検出された2つのスポットが造血器官崩壊期に特異的であると考えられる。これら2つのタンパク質成分をゲルから回収し、トリプシンで消化後、peptide mass finger print法により分析した。その結果、eIF2
kinase、及び可溶性alkaline phosphataseであると推定された。両成分ともに細胞の活性調節に関与するタンパク質として興味深い。
, after heavy-ion irradiation; Analysis by transplantation of the irradiated organs using a transgenic silkworm strain白井 孝治*; 木口 憲爾*; 佐方 敏之*; 深本 花菜; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦
no journal, ,
Locally-targeted irradiation of the silkworm, Bombyx mori, with heavy-ions resulted in marked damage of the larval hemopoietic organs (HPOs), but that these were subsequently regenerated with high frequency. In order to clarify the origin of the stem cells responsible for the regeneration of heavy-ion-irradiated HPOs, we conducted transplantation experiments of the organs using transgenic silkworm larvae, which were characterized by GFP expression in cells. Here we suggest that the stem cells responsible for regeneration may also originate from the hemocytes in circulation. The implanted organs were recovered from the host larvae six days. Then GEP in the regenerated organs was immunohistochemically detected by using anti-GFP. As a result, GFP-signals were clearly detected in those HPOs that regenerated after heavy-ion irradiation. This finding suggests that the hemocytes expressing GFP in circulation, invade the implanted HPOs where they are involved in regeneration.
