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論文

Radon inhalation decreases DNA damage induced by oxidative stress in mouse organs via the activation of antioxidative functions

片岡 隆浩*; 首藤 妃奈*; 直江 翔太*; 矢野 準喜*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 花元 克巳*; 光延 文裕*; 寺東 宏明*; et al.

Journal of Radiation Research (Internet), 62(5), p.861 - 867, 2021/09

Radon inhalation decreases the level of lipid peroxide; this is attributed to the activation of antioxidative functions. This activation contributes to the beneficial effects of radon therapy, but there are no studies on the risks of radon therapy, such as DNA damage. We evaluated the effect of radon inhalation on DNA damage caused by oxidative stress and explored the underlying mechanisms. Mice were exposed to radon inhalation at concentrations of 2 or 20 kBq/m$$^{3}$$ (for 1, 3, or 10 days). For example, the 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine levels decreased in the kidneys of mice that inhaled 2 or 20 kBq/m$$^{3}$$ radon for 1, 3, or 10 days. However, the level of Mn-superoxide dismutase (SOD) increased by 15-45% in kidney following radon inhalation. These results suggest that Mn-SOD probably plays an important role in the inhibition of oxidative DNA damage.

論文

Evaluation of the redox state in mouse organs following radon inhalation

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 首藤 妃奈*; 矢野 準喜*; 直江 翔太*; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; et al.

Journal of Radiation Research (Internet), 62(2), p.206 - 216, 2021/03

ラドン吸入はマウス臓器の抗酸化機能を活性化させ、酸化ストレスに誘導されたダメージを抑制する。そこで、本研究では、ラドン吸入後の臓器中のレドックス状態を評価した。2, 20kBq/m$$^{3}$$のラドンを1, 3, 10日間マウスに吸入させ、主成分分析や相関の変化から、抗酸化機能と酸化ストレスの関係を評価した。本研究の結果は、臓器特有のレドックス状態に依存してラドン吸入後の臓器のレドックス状態が変化したことを示唆した。

論文

ラドン吸入がペットの健康改善に及ぼす効果に関する基礎的検討

片岡 隆浩*; 徳永 力三*; 迫田 晃弘; 川辺 睦*; 花元 克巳*; 山岡 聖典*

Radioisotopes, 61(1), p.1 - 8, 2012/01

今までに、共同開発したラドン吸入装置を用いマウスにラドン吸入をさせた場合、諸臓器中の抗酸化機能が亢進する可能性などを明らかにしてきた。本研究では、ラドン吸入の獣医療への応用の可能性について新たに検討するため、健常なイヌ5頭(オス: 2(1-9才),メス:3(1-5才))及び慢性腎不全症のネコ8頭(オス: 3(2-6才),メス: 5(5-7才))を対象に基礎的な検討をした。すなわち、約5500Bq/m$$^{3}$$のラドンを1回30分で隔日に30分間(計15回)それぞれ吸入させた。その結果、イヌにおいて、中性脂肪が減少する可能性が示された。また、その効果は吸入開始20-30日後に現れることも示唆できた。他方、ネコにおいて、飲水量が改善し血清中クレアチニンが基準内に減少する症例が見られるなど、慢性腎不全症に対し一定の効果が期待できる可能性が示唆された。

論文

A Comparative study on effect of continuous radon inhalation on several-time acute alcohol-induced oxidative damages of liver and brain in mouse

片岡 隆浩*; 迫田 晃弘*; 吉本 雅章*; 豊田 晃章*; 山本 祐紀*; 石森 有; 花元 克巳*; 川辺 睦*; 光延 文裕*; 山岡 聖典*

Radiation Safety Management, 10(1), p.1 - 7, 2011/12

マウスの肝臓と脳の急性アルコール性酸化障害に対する連続ラドン吸入の効果を検討した。抗酸化機能の分析より、アルコールを投与したマウスの肝臓と脳の過酸化脂質のレベルは、生理食塩水を投与したマウスより有意に高いことがわかった。しかし、アルコール投与マウスの肝臓中の過酸化脂質のレベルはラドン吸入によって有意に減少した。一方、生理食塩水投与マウスの脳中の過酸化脂質のレベルはラドン吸入によって有意に増大した。これらの結果は、ラドン吸入が抗酸化機能を亢進し、肝臓のアルコール性酸化障害を抑制すること、脳のラドン吸入効果は1週間だけ続くことを示唆している。

論文

Studies on possibility for alleviation of lifestyle diseases by low-dose irradiation or radon inhalation

片岡 隆浩*; 迫田 晃弘*; 吉本 雅章*; 中川 慎也*; 豊田 晃章*; 西山 祐一*; 大和 恵子*; 石森 有; 川辺 睦*; 花元 克巳*; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 146(1-3), p.360 - 363, 2011/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.62(Environmental Sciences)

これまでの研究では、抗酸化機能の活性化が、生活習慣病に関連するさまざまな酸化障害を軽減する可能性が示された。低線量のX線照射は、スーパーオキシドジスムターゼを活性化させ、虚血-再灌流障害による浮腫を抑制することを確認した。移植による虚血-再灌流障害を軽減するために、臓器摘出直後に低線量X線照射をした移植肝の抗酸化機能の変化を調べた。移植肝が、照射の結果として抗酸化機能を活性化することを確認した。また、ラドン吸入は幾つかの臓器で抗酸化機能を向上させ、そして、マウスの肝臓の、アルコール性酸化障害を軽減する。さらに、最も効果的なラドン吸入条件を決定するために、マウスに四塩化炭素(CCl$$_{4}$$)を投与する前又は後にラドンを吸入させた。ラドン吸入が四塩化炭素による肝障害を軽減し、特に事前の吸入でその効果が大きいことを確認した。低線量照射による抗酸化機能の適度な活性化が、生活習慣病に関連する酸化障害の防止、あるいは軽減に貢献する可能性が高い。

論文

Applicability and performance of an imaging plate at subzero temperatures

迫田 晃弘*; 石森 有; 花元 克巳*; 川辺 睦*; 片岡 隆浩*; 永松 知洋*; 山岡 聖典*

Applied Radiation and Isotopes, 68(10), p.2013 - 2015, 2010/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:11(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

イメージングプレート(IP)の性能は、0$$^{circ}$$Cより低い温度では研究されていなかった。IPのその基本的な特性を決定するため-80$$^{circ}$$Cから30$$^{circ}$$Cの範囲で鉱物質モナザイトからの$$gamma$$線を照射した。照射の関数としてのIPの応答時間は、線形であることが判明し、IPが低温で適切に機能することを確認した。0$$^{circ}$$C以上の温度で考慮すべきフェーディングの影響は、-30$$^{circ}$$Cと-80$$^{circ}$$Cでは観察されなかった。さらに-80$$^{circ}$$Cで照射されたIPのPSL値は、フェーディング補正されたほかの温度(30, 5$$^{circ}$$Cと-30$$^{circ}$$C)のときより低かった。これは熱刺激ルミネセンス(TSL)によって説明できる。-80$$^{circ}$$Cから30$$^{circ}$$Cの温度範囲では、強いTSLピークは約-43$$^{circ}$$Cに存在するだけなので、放射線イメージを蓄積する前のTSLのプロセスの際に、F中心にとらえられた幾つかの電子は正孔と再結合する。この調査結果は、-80$$^{circ}$$CでのIPの見かけの感度係数は、-30$$^{circ}$$Cから30$$^{circ}$$Cの間の感度は同じであるが、より低いことを示唆する。この低い感度係数は定量的な測定のために修正すべきだ。

論文

Physiologically based pharmacokinetic modeling of inhaled radon to calculate absorbed doses in mice, rats, and humans

迫田 晃弘*; 石森 有; 川辺 睦*; 片岡 隆浩*; 花元 克巳*; 山岡 聖典*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(8), p.731 - 738, 2010/08

 被引用回数:35 パーセンタイル:92.3(Nuclear Science & Technology)

これは、マウスとラットの、ラドン自身の吸入に起因する放射線線量を提供する最初の報告である。マウス,ラット及びヒトの臓器と組織に吸収された線量を数値化するため、生理に基礎を置いた薬物動態学的(PBPK)モデルを基準にして、それらの体に吸入されたラドンの挙動を計算した。ガス交換のコンパートメントに入った血液中に溶けたラドンは、任意の組織へ血液循環によって瞬時に運ばれ、組織/血液分配係数に応じて分配されると仮定した。呼吸後の脂肪組織と赤色骨髄中のラドン濃度は、高い分配係数のため、ほかのそれらより、ずっと高く計算された。これまでのラットの実験データとヒトに対するモデル計算を比較し、この計算が有効であることを証明した。臓器と組織への吸収線量率が、すべての種について0.04$$sim$$1.4nGy/(Bq/m$$^{-3}$$)/day以内の範囲にあると推定した。線量率はそれほど高くないが、赤色骨髄の線量に放射線防護の観点から注意を払う方が良いかもしれない。より正確な線量評価については、PBPKモデリングの結果を強く左右するラドンの組織/血液分配係数を更新する必要がある。

論文

First model of the effect of grain size on radon emanation

迫田 晃弘*; 花元 克巳*; 石森 有; 片岡 隆浩*; 川辺 睦*; 山岡 聖典*

Applied Radiation and Isotopes, 68(6), p.1169 - 1172, 2010/06

 被引用回数:27 パーセンタイル:88.7(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

土壌水分率のほかに粒径を考慮して、土壌のラドン散逸能を計算するモデルを改良した。このモデルでは、数学的に計算することが困難であったのでモンテカルロシミュレーションを使用した。粒径は土壌の特性を説明するうえで最も重要な要因の一つであるが、粒径が水分含有量に依存してラドン散逸係数に影響を与えることを確認した。散逸能は、一般に粒径に比例していると考えられるが、モデル計算の結果は、粒径の影響がそれほど単純ではないことを示唆した。

論文

Differences of natural radioactivity and radon emanation fraction among constituent minerals of rock or soil

迫田 晃弘*; 西山 祐一*; 花元 克巳*; 石森 有; 山本 祐紀*; 片岡 隆浩*; 川辺 睦*; 山岡 聖典*

Applied Radiation and Isotopes, 68(6), p.1180 - 1184, 2010/06

 被引用回数:42 パーセンタイル:94.46(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

花崗岩質の物質を構成する主要な鉱物間の放射性特性の相違を調査した。鉱物中の自然放射能($$^{238}$$Uと$$^{226}$$Ra)とラドン散逸係数は、$$gamma$$線スペクトロメトリーにより測定した。土壌鉱物のラドン散逸係数(27-43%)は、岩石鉱物のそれら(0.6-4.6%)より高かった。さらに、散逸係数は岩石の場合も土壌の場合も鉱物の種類によって大いに異なった。これらの結果について、表面積と鉱物粒子中のラジウム分布の相違の観点で議論した。岩石と土壌サンプルの石英について、予想外に散逸係数が大きかった。バルクのサンプルから発生するトータルのラドン散逸量へのそれぞれの組成鉱物の寄与を見積もった。結果はラドン散逸係数だけでなく、$$^{226}$$Ra放射能の強さと鉱物含有量に依存することがわかった。

論文

Experimental and modeling studies of grain size and moisture content effects on radon emanation

迫田 晃弘*; 石森 有; 花元 克巳*; 片岡 隆浩*; 川辺 睦*; 山岡 聖典*

Radiation Measurements, 45(2), p.204 - 210, 2010/02

 被引用回数:46 パーセンタイル:95.32(Nuclear Science & Technology)

土壌のラドン散逸係数に対する水分含有量の影響を説明するため、幾つかのモデルが開発されているが、これらは二つの対向する粒子表面と粒子間の空隙から校正されている。本研究は、水分含有量だけではなく粒径の効果も研究するために、単純なモデル化の方法を提案する。つまり、(1)一つの粒子のモデル,(2)複数の粒子モデルである。後者は、単純な立方構造に詰められた球形の細粒子の形状を示す。一般的な仮定に基づき、モンテカルロシミュレーションによって粒径あるいは水分含有量の関数であるとして計算した。これらの結果から、ラドン散逸能は、ラジウムが付着している粒子と隣接する粒子との間隙の大きさに大幅に依存することがわかった。モデルの妥当性も実験データとの比較によって評価された。

論文

Radioactivity and radon emanation fraction of the granites sampled at Misasa and Badgastein

迫田 晃弘*; 花元 克巳*; 石森 有; 永松 知洋*; 山岡 聖典*

Applied Radiation and Isotopes, 66(5), p.648 - 652, 2008/05

 被引用回数:28 パーセンタイル:87.16(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

ラドン治療で世界的に有名な三朝とバドガシュタインで採取された花崗岩試料の特徴を調査するために、化学成組成分析,放射能測定,ラドン散逸量と散逸割合の測定を行った。三朝の花崗岩は石英,ソーダ長石,微斜長石が主成分だった。バドガシュタインの花崗岩は石英と白雲母が主成分だった。三朝の花崗岩はラドン散逸量と散逸割合は、その$$^{226}$$Ra放射能濃度にもかかわらず、バドガシュタインの花崗岩のそれらよりもかなり高かった。

論文

ラドン吸入試作装置によるマウス諸臓器中の抗酸化機能の亢進に関する研究

中川 慎也*; 片岡 隆浩*; 迫田 晃弘*; 石森 有; 花元 克巳*; 山岡 聖典*

Radioisotopes, 57(4), p.241 - 251, 2008/04

ラドン療法の適応症には活性酸素に由来する生活習慣病が多く、その機構のさらなる解明が期待されている。開発したラドン吸入試作装置を用いてマウス諸臓器中の抗酸化機能の変化特性を検討した。400Bq/m$$^{3}$$あるいは4000Bq/m$$^{3}$$のラドンを吸入させた。その結果、脳,肺,肝臓,腎臓において、抗酸化系酵素であるSODとカタラーゼの両活性が増加し、過酸化脂質が減少した。この抗酸化機能の亢進によって、活性酸素障害の抑制、つまり生活習慣病の予防や症状緩和に効果がある可能性が示唆された。

論文

Effects of some physical conditions on leaching rate of radon from radioactive minerals originating from some hot springs

迫田 晃弘*; 花元 克巳*; 石森 有; 永松 知洋*; 山岡 聖典*

Radiation Measurements, 43(1), p.106 - 110, 2008/01

 被引用回数:16 パーセンタイル:74.37(Nuclear Science & Technology)

鉱物から水へより多くのラドンを溶出させるための最適な物理条件を決定するために、幾つかの異なる粒径と水温条件下で放射性鉱物からのラドン溶出率を測定した。ラドンの溶出率に、粒径は顕著な影響を与えなかったが、水温は影響を与えた。さらに、より多くのラドンを溶出させる手法として、鉱物と水を混合物に超音波を曝露することを提案した。超音波のキャビテーションにより、水浸した鉱物からより多くのラドンを溶出させるためには、超音波の曝露が効果的である。

口頭

マウス諸臓器におけるラドン吸入による過酸化水素の産生に伴う酸化ストレスの評価

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 石田 毅; 首藤 妃奈*; 矢野 準喜*; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; et al.

no journal, , 

これまでにラドン吸入はマウス臓器中の抗酸化機能を活性化させることを報告してきた。抗酸化機能の活性化は、活性酸素種(ROS)が誘導する酸化ストレスを抑制する。ラドン吸入によって誘導された抗酸化機能の活性化は微量のROSの生成による可能性がある。しかしながら、このメカニズムについての報告は皆無である。本研究では、マウス諸臓器中のラドン吸入による過酸化水素が誘導した酸化ストレスを評価した。マウスは1kBq/m$$^{3}$$または10kBq/m$$^{3}$$のラドンを24時間吸入した。その結果、ラドン吸入は肝臓や肺で20%過酸化水素を増加した。一方で、心臓中の過酸化水素は20%減少した。これは過酸化水素と反応するグルタチオンによるかもしれない。以上のことから、ラドン吸入はマウス諸臓器中で少量の過酸化水素(ROS)を生成する。しかしながら、カタラーゼやグルタチオンのような抗酸化物質が酸化ストレスを減少するのに重要な役割を果たしている。

口頭

ラドン吸入によるマウス諸臓器中の過酸化水素産生に関する基礎的検討

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 石田 毅; 首藤 妃奈*; 矢野 準喜*; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; et al.

no journal, , 

これまでラドン吸入によってマウス臓器中の抗酸化機能が亢進することを報告してきた。ラドン吸入による抗酸化機能の亢進のメカニズムとして、微量のROSの生成が関わっている可能性が高い。そこで、本発表では、ラドンを吸入したマウス諸臓器中の抗酸化機能の活性化と過酸化水素量について調べたので報告する。

口頭

Basic study on suppression effects of active oxygen diseases by radon inhalation and its mechanism

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 石田 毅; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; 山岡 聖典*

no journal, , 

ラドン吸入が抗酸化機能の亢進によりマウスの諸臓器中で酸化損傷を抑制すると報告してきた。この機能には、ラドン吸入によって生成された活性酸素種が関わっていると考えられる。そこで、本研究では、ラドン(1,000Bq/m$$^{3}$$または10,000Bq/m$$^{3}$$で24時間)吸入後のマウスの脳, 肺, 心臓, 肝臓, 胃, すい臓, 腎臓, 小腸, 大腸での過酸化水素と抗酸化物質(スーパーオキシドディスムターゼ, カタラーゼ, トータルグルタチオン)、過酸化脂質を分析した。例えば、肝臓(1,000Bq/m$$^{3}$$と10,000Bq/m$$^{3}$$)や心臓(1,000Bq/m$$^{3}$$)で有意に過酸化脂質量の減少が見られ、酸化ストレスが抑制されていた。一方で、肺(10,000Bq/m$$^{3}$$)でのみ、過酸化脂質量と過酸化脂質が有意に増加していた。以上のことから、高濃度のラドン吸入では肺を除いて、酸化ストレスが誘導されないことが示唆された。

口頭

マウス諸臓器における過酸化水素の産生量のラドン吸入時間依存性

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 首藤 妃奈*; 矢野 準喜*; 石田 毅*; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; et al.

no journal, , 

日本原子力学会2020年春の年会では、マウス諸臓器における過酸化水素の産生量のラドン吸入時間依存性について検討した結果を報告する。ラドン曝露群のマウスには、2kBq/m$$^{3}$$、または20kBq/m$$^{3}$$のラドンを1日間, 3日間、または10日間吸入させ、対照のマウスには疑似(Sham)吸入をさせた。その結果、過酸化水素の生成量は吸入時間が長くなると、脳・肺・膵臓で増加傾向に、肝臓では減少傾向にあることがわかった。また、肝臓では脳・肺・膵臓に比べ、過酸化水素を産生する酵素であるsuperoxide dismutase(SOD)と過酸化水素を消去する酵素であるカタラーゼの両活性が高いことがわかった。本研究により、ラドン吸入による酸化ストレス状態の一部を明らかにすることができた。

口頭

ラドン吸入によるDNA酸化損傷の抑制効果に関する検討

片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 首藤 妃奈*; 矢野 準喜*; 直江 翔太*; 田中 裕史; 花元 克巳*; 寺東 宏明*; 光延 文裕*; et al.

no journal, , 

今までに、マウス諸臓器においてラドン吸入によりsuperoxide dismutase(SOD)活性などが増加(抗酸化機能が亢進)することで酸化ストレスが抑制されることを報告してきた。しかし、この現象が生じるラドン吸入条件下でのDNAの酸化損傷に関する研究報告はない。このため本研究では、ラドン吸入が諸臓器中のDNAの酸化損傷に及ぼす影響について検討した。すなわち、マウスにバックグラウンドレベル(sham(対照))、2kまたは20kBq/m$$^{3}$$のラドンを1・3・10日間、吸入させた。各吸入終了直後に炭酸ガスの過剰吸入により安楽死させ、脳・腎臓・小腸を摘出し、試料に供した。その結果、例えばDNA酸化損傷の指標となる8-hydroxy-2'-deoxyguanosine(8-OHdG)に関して、腎臓中ではいずれの吸入条件下で、脳中では20kBq/m$$^{3}$$のラドンを3または10日吸入した場合に両者有意に減少し、小腸中では2kBq/m$$^{3}$$の場合に減少傾向にあることが明らかにできた。以上などの所見より、ラドン吸入がDNAの酸化損傷を抑制することが示唆できた。本報告では、ラドン吸入がDNAの酸化損傷修復タンパクや抗酸化物質・酵素に及ぼす効果の結果についても言及する。

口頭

ラドン吸入によるマウス諸臓器中のDNA酸化損傷抑制の濃度依存性に関する検討

増川 祐伎*; 片岡 隆浩*; 首藤 妃奈*; 直江 翔太*; 矢野 準喜*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 花元 克巳*; 光延 文裕*; et al.

no journal, , 

ラドン吸入によるマウス諸臓器中のDNA酸化損傷の抑制について検討した結果、脳や腎臓において抑制することが示唆できた。これに関して、ラドン吸入により抗酸化酵素であるMn-SODの活性が増加しDNAの酸化損傷を抑制する機序や、ラドン濃度依存性のあることも示唆できた。

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