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論文

バイスタンダー効果を介した放射線適応応答誘導の機構

松本 英樹*; 冨田 雅典*; 大塚 健介*; 畑下 昌範*; 前田 宗利*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 鈴木 芳代; 坂下 哲哉; 池田 裕子; et al.

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 76, 2015/03

低線量/低線量率放射線に対して生物が示す特異的な応答様式には、放射線適応応答、放射線誘発バイスタンダー応答、放射線超高感受性、遺伝的不安定性等がある。我々は、原子力機構において開発された細胞局部照射装置(HZ1)および深度制御種子照射装置(HY1)を用いて、放射線誘発バイスタンダー応答による放射線適応応答の誘導機構の解析を実施した。中央にスポットしたコロニーの細胞に520MeV $$^{40}$$Ar$$^{14+}$$をマイクロビーム照射し、4-6時間培養後に同$$^{40}$$Ar$$^{14+}$$をブロードビーム照射した結果、放射線適応応答の誘導が認められ、この誘導はNO特異的な捕捉剤であるcarboxy-PTIOの添加でほぼ完全に抑制された。このマイクロビーム照射による放射線適応応答の誘導が起きた細胞で、${it iNos}$遺伝子の発現が特異的に発現誘導されていることが見いだされ、放射線適応応答の誘導にNOを介したバイスタンダー効果の誘導が関与していることが強く示唆された。

論文

Microbeam irradiation facilities for radiobiology in Japan and China

小林 泰彦; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 坂下 哲哉; 小西 輝昭*; 今関 等*; 安田 啓介*; 畑下 昌範*; 高城 啓一*; 羽鳥 聡*; et al.

Journal of Radiation Research, 50(Suppl.A), p.A29 - A47, 2009/03

 被引用回数:27 パーセンタイル:26.83(Biology)

In order to study the radiobiological effects of low dose radiation, microbeam irradiation facilities have been developed in the world. This type of facilities now becomes an essential tool for studying bystander effects and relating signaling phenomena in cells or tissues. This review introduces you available microbeam facilities in Japan and in China, to promote radiobiology using microbeam probe and to encourage collaborative research between radiobiologists interested in using microbeam in Japan and in China.

論文

積算型線量計の測定手法に関する研究

高城 啓一*; 田中 良和*; 畑下 昌範*; 遠藤 伸之*

平成18年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究成果報告集,9, P. 95, 2007/09

$$sim$$中レベル放射線の生物学的効果を直接反映した簡易な測定装置並びにその測定法を開発することを目的として、遺伝子発現を検出・利用するバイオセンサーの開発を行っている。昨年度からの継続課題として、2007年度は酵母細胞に対する50Gy, 300Gy、及び500Gyのプロトン照射を行い、それらの線量ごとにDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果、各々の照射試料中から遺伝子発現に差の認められる複数の候補遺伝子を得ることができた。DNAデータベースの検索を行った結果、今回得られた候補遺伝子群は、個々の遺伝子についてより詳細な遺伝子発現動向を調べる必要があることが示唆された。

論文

重イオンマイクロビームを用いた放射線誘発バイスタンダー効果の分子メカニズムの解析

松本 英樹*; 畑下 昌範*; 高橋 昭久*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 111, 2007/02

A classical paradigm of radiation biology asserts that all radiation effects on cells, tissues and organisms are due to the direct action of radiation. However, there has been a recent growth of interest in the indirect actions of radiation including the radiation-induced adaptive response, the bystander effect, low-dose hypersensitivity, and genomic instability, which are specific modes of stress exhibited in response to low-dose/low-dose rate radiation. However, mechanisms of these phenomena are not fully known. The objective of this project is to elucidate molecular mechanisms of the bystander effect using heavy ion microbeams in JAEA. We found that the foci of $$gamma$$H2A.X were formed in the unirradiated cells in the target colony including the irradiated cell 30 min after irradiation with 260 MeV $$^{20}$$Ne beams and that this formation of the foci was almost completely suppressed by the addition of NO specific scavenger, c-PTIO. Also we found that the foci of $$gamma$$H2A.X were formed in the unirradiated cells in the untargeted colonies 6 h after irradiation with 260 MeV $$^{20}$$Ne beams and that this formation of the foci was almost completely suppressed by the addition of c-PTIO. Our findings demonstrate that NO is an initiator/mediator for evoking heavy ion microbeam-induced bystander effects.

口頭

重イオンマイクロビームを用いた放射線誘発バイスタンダー効果の分子メカニズムの解析

松本 英樹*; 畑下 昌範*; 高橋 昭久*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦

no journal, , 

標的コロニーの細胞1個に5$$sim$$10粒子のNeイオンを照射30分後、同一コロニー中の非照射細胞において細胞あたり数個の$$gamma$$H2AXフォーカスが認められた。このフォーカス形成は一酸化窒素(NO)ラジカル消去剤であるc-PTIOの添加により消失した。周囲の非標的コロニー内の細胞において、照射6時間後に細胞あたり1$$sim$$2個の$$gamma$$H2AXのフォーカスが認められた。このフォーカス形成はc-PTIOの添加により消失した。

口頭

Mutation of budding yeast induced by ion beam irradiation

泉 佳伸*; 松尾 陽一郎*; 坂本 綾子; 高城 啓一*; 畑下 昌範*; 小嶋 崇夫*; 清水 喜久雄*

no journal, , 

真核生物のモデルとして出芽酵母(S288c)を用い、イオンビームにより誘発された突然変異の解析を行った。その結果、イオンビーム照射では$$gamma$$線のような低LET放射線とは対照的な生物応答が観察された。イオンビームに特徴的な突然変異誘導メカニズムを解明するために、LETが13keV/$$mu$$mから107keV/$$mu$$mまでの炭素イオンビームの照射を行った。また比較として、LETが0.45keV/$$mu$$mの陽子線の照射を行った。炭素イオンビーム照射の照射はTIARA(JAEA)及びHIMAC(NIRS)にて、陽子線照射は若狭湾エネルギー研究センターにて行った。照射後、生残率と突然変異頻度の測定と突然変異部位を特定するためのシークエンス解析を行った。放射線照射に起因する突然変異生成の分子機構を説明するために、野生型酵母に加えて8-oxoGTPの除去活性が失われている${it ogg1}$系統(BER-)、及びミスマッチ修復が不活性である${it msh2}$系統(MMR-)を用いた。また、比較のため二本鎖切断修復に関与する遺伝子が不活性である${it rad50}$系統(NHEJ-)及び${it rad52}$系統(HR-)についても解析を行った。

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