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片岡 隆浩*; 迫田 晃弘; 神崎 訓枝; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
日本温泉気候物理医学会雑誌, 16 Pages, 2024/11
三朝(鳥取県)の温泉療法は、バドガスタイン(オーストリア)やモンタナ(アメリカ)の坑道療法とともにラドン療法(特にラドン高濃度熱気浴療法)として世界的に有名である。ラドン療法の適応症には、活性酸素種に起因する呼吸器・疼痛・消化器・慢性変性・老年性などに関わる様々な疾患が含まれるが、その多くは経験的処方に基づいている。このため、筆者らはラドンと子孫核種に関連した被ばくの主要経路の特定や体内挙動の実験的・数理的な検討を行い、吸入などにより生じる生体反応と組織・臓器吸収線量との関係をより定量的に評価し、適応症に関わるメカニズムの解明と新たな探索の基礎研究を進めてきた。その結果、メカニズムとしては、ラドン吸入により生じる少量の酸化ストレスに伴う一連の適度な生理刺激作用に関して解明されつつある。すなわち、抗酸化・免疫調節・損傷修復機能の亢進、抗炎症・ホルモン分泌・循環代謝の促進、アポトーシス・熱ショックタンパク質の誘導などである。また、新たな適応症として、炎症性・神経障害性疼痛、炎症性浮腫、胃粘膜損傷、潰瘍性大腸炎、高尿酸血症、1型糖尿病、肝・腎障害、一過性脳虚血発作、うつ病などの可能性が示唆される。さらに、ラドン吸入と抗酸化剤や治療剤との併用による疾患の抑制効果に関して、いずれもその効果を高めることが示唆される。副作用の強い薬剤に対して減薬効果が期待できるため、通常の治療に対するラドン療法の併用効果の更なる臨床的検証が求められる。
直江 翔太*; 田中 歩*; 神崎 訓枝; 竹中 伶樹*; 迫田 晃弘; 宮地 孝明*; 山岡 聖典*; 片岡 隆浩*
Acta Medica Okayama (Internet), 78(5), p.387 - 399, 2024/10
Radon is a known risk factor for lung cancer; however, it can be used beneficially, such as in radon therapy. We have previously reported the enhancement of antioxidant effects associated with trace amounts of oxidative stress as one of the positive biological effects of radon inhalation. However, the biological effects of radon inhalation are incompletely understood, and more detailed and comprehensive studies are required. Although several studies have used proteomics to investigate the effects of radon inhalation on body proteins, none has focused on brain proteins. In this study, we evaluated the expression status of proteins in murine brains using proteomic and multivariate analyses to identify those whose expressions changed following two days of radon inhalation at a concentration of 1,500 Bq/m
. We found associations of radon inhalation with the expressions of seven proteins related to neurotransmission and heat shock. These proteins may be proposed as biomarkers indicative of radon inhalation. Although further studies are required to obtain the detailed biological significance of these protein alterations, this study contributes to the elucidation of the biological effects of radon inhalation as a low-dose radiation.
島田 幹男*; 徳宮 巧実*; 三宅 智子*; 塚田 海馬*; 神崎 訓枝; 柳原 啓見*; 小林 純也*; 松本 義久*
Journal of Radiation Research (Internet), 64(2), p.345 - 351, 2023/03
被引用回数：3 パーセンタイル：57.88(Biology)Pluripotent stem cells (PSCs) have the potential to differentiate to any of the other organs. The genome DNA integrity of PSCs is maintained by a high level of transcription for a number of genes involved in DNA repair, cell cycle and apoptosis. However, it remains unclear how high the frequency of genetic mutation is and how these DNA repair factors function in PSCs. In this study, we employed Sup F assay for the measurement of mutation frequency after UV-C irradiation in induced pluripotent stem cells (iPSCs) as PSC models and neural progenitor cells (NPCs) were derived from iPSCs as differentiated cells. iPSCs and NPCs exhibited a lower mutation frequency compared with the original skin fibroblasts. In RNA-seq analysis, iPSCs and NPCs showed a high expression of RAD18, which is involved in trans-lesion synthesis (TLS) for the emergency tolerance system during the replication process of DNA. Although RAD18 is involved in both error free and error prone TLS in somatic cells, it still remains unknown the function of RAD18 in PSCs. In this study we depleted of the RAD18 by siRNA knockdown resulted in decreased frequency of mutation in iPSCs and NPCs. Our results will provide information on the genome maintenance machinery in PSCs.
神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 片岡 隆浩*; Sun, L.*; 田中 裕史; 大津 厳生*; 山岡 聖典*
International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(17), p.10750_1 - 10750_14, 2022/09
被引用回数：1 パーセンタイル：13.34(Environmental Sciences)活性イオウ分子種(RSS)は、酸化ストレスに深く関連して抗炎症作用があると報告されているが、放射線被ばく後のRSSの変化についてはまだわかっていない。そこで、本研究では、ラドン吸入後のマウス脳中のRSSに注目し、関連代謝物を網羅的に解析した。その結果、酸化型グルタチオンと還元型グルタチオンの割合、グルタチオンおよびシステインのRSSの割合はラドン吸入によって増加した。本研究でのラドン曝露は非常に低線量であったが、その酸化ストレス下でイオウイオンがグルタチオンやシステインに結合したと考えられる。また、我々は、機械学習を用いた代謝物の変化の総合的な評価により、ラドン吸入による特徴的な変化を明示した。本研究の結果は、RSSがラドン吸入の酸化ストレスに対する生体防御機構をもたらす可能性を示唆した。
片岡 隆浩*; 石田 毅*; 直江 翔太*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
Journal of Radiation Research (Internet), 63(5), p.719 - 729, 2022/09
被引用回数：3 パーセンタイル：26.97(Biology)Although thoron inhalation has antioxidative effects on several organs, there are no reports that thoron inhalation inhibits oxidative stress-induced damage. In the present study, we examined the combined effects of thoron inhalation and ascorbic acid (AA) administration on alcohol-induced liver damage. The mice were subjected to thoron inhalation at 500 or 2000 Bq/m
and were administered 50% ethanol (alcohol) and 300 mg/kg AA. The results showed that although alcohol administration increased the levels of glutamic oxaloacetic transaminase (GOT) and glutamic pyruvic transaminase (GPT) in the serum, the combination of thoron inhalation (500 Bq/m) and AA administration 24 h after alcohol administration effectively inhibited alcohol-induced liver damage. In conclusion, combination of thoron inhalation at 500 Bq/m and AA administration indicated an early recovery from alcohol-induced liver damage probably due to the increase of CAT activity.
迫田 晃弘; 石田 毅*; 神崎 訓枝; 田中 裕史; 片岡 隆浩*; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(13), p.7761_1 - 7761_12, 2022/07
被引用回数：1 パーセンタイル：13.34(Environmental Sciences)ラドン温泉の入浴のような温泉水中のラドン濃度が空気中よりも著しく高い状況においては、皮膚を通じたラドンの摂取が起こるため、より正確な線量評価には本経路を考慮すべきであると考えられている。本研究の目的は、皮膚表面層(角質層)に着目して、皮膚中のラドン分布と拡散の程度を明らかにすることである。角層での拡散理論を含む体内動態モデルを作成し、その重要なパラメータである角層へのラドン溶解度を測定した。モデル計算により、角質層におけるラドンの拡散係数は、一般的なラドン難透過シートと同程度に低いことが示された。入浴20分間後の皮膚中ラドンの深さ分布について、皮膚最表面のラドン濃度は表皮・真皮層の1000倍ほど高いことがわかった。ラドンの位置情報は、皮膚に特定の標的細胞を想定するような線量評価に貢献すると考えられる。
片岡 隆浩*; 直江 翔太*; 村上 海斗*; 雪峰 諒平*; 藤本 有希*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 70(2), p.154 - 159, 2022/03
被引用回数：3 パーセンタイル：23.70(Nutrition & Dietetics)Radon therapy has been reported to be effective in the management of rheumatoid arthritis, an autoimmune disease caused by immune cell imbalance. Although there are several reports that suggest that radon therapy induces Th17 cells, there are no studies on the effects of radon inhalation on Th1, Th2, and Th17 immune balance. The aim of this study, therefore, was to examine the changes in cytokine levels after radon inhalation. BALB/c mice were subjected to radon inhalation at a concentration of 2000 Bq/m for 2 or 4 weeks, whereas SKG/Jcl mice were subjected to radon inhalation at a concentration of 2000 Bq/m for 4 weeks after zymosan administration. For example, the results showed that radon inhalation for 4 weeks not only activated Th1, Th2, and Th17 cells but also modulated immune balance. This suggests that radon inhalation has different mechanisms of action in SKG/Jcl mice and normal BABL/c mice and that radon inhalation has immunomodulatory effects.
神崎 訓枝
放射線生物研究, 56(3), p.295 - 307, 2021/09
低線量放射線の生体影響は、様々な要因が絡み合い複雑である。生命維持のためのその反応は単純ではない。そこで、動物実験を行って得られた分析結果を自己組織化マップ(Self-organizing maps: SOM)を用いて可視化し、これまでとは違った視点から低線量放射線の生体影響を評価した研究成果を報告する。例えば、低線量放射線の影響は明確なクラスタリングが不可能なデータであったが、SOMでの解析により複数の指標を総合的に評価し、直感的にデータの特徴を把握することが可能となった。本稿では、実例を挙げ、機械学習を用いて放射線生体影響のデータを可視化した成果とその有用性を議論する。
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
被引用回数：5 パーセンタイル：41.98(Biology)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 (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 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.
迫田 晃弘; 石森 有; 神崎 訓枝; 田中 裕史; 片岡 隆浩*; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
Journal of Radiation Research (Internet), 62(4), p.634 - 644, 2021/07
被引用回数：6 パーセンタイル：48.33(Biology)大気中の放射能濃度、皮膚の標的細胞、皮膚を覆う物質、沈着速度など多くの関連パラメータに不確実性はあるが、ラドン子孫核種からの皮膚線量は無視できるほど小さくはなく、通常の環境下においても生体影響の可能性はあり得るとされている。一方で、ラドンに富む温泉水に皮膚をさらすことで、免疫反応が起こり有益な健康効果が得られるという興味深い報告がなされた。本研究の目的は、リスクや効能の評価の観点から、空気や水に含まれるラドン子孫核種の皮膚沈着に着目して、一般的な線量係数を求めることである。そこで我々はまず、最新のヒト研究のデータに基づいて、2つの媒体におけるラドン子孫核種の皮膚沈着速度を推定した。次いで、アルファ線源の位置と標的細胞(基底細胞またはランゲルハンス細胞)に関する異なる仮定の下で、皮膚線量の計算を行った。さらに、「ラドン被ばく」に関連するすべての被ばく経路からの実効線量に対するラドン子孫沈着の影響について、様々な曝露シナリオを用いて評価した。その結果、いずれの媒体(空気と水)においても、ラドン子孫核種の吸入による実効線量は、他の被ばく経路よりも1桁から4桁高いことがわかった。さらに、水中のラドン濃度が空気中よりも2桁以上高い場合には、皮膚への吸収線量が全経路の中で最も高くなる可能性が示された。
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
被引用回数：7 パーセンタイル：53.64(Biology)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。
迫田 晃弘; 石森 有; 神崎 訓枝; 田中 裕史
Radiation Protection Dosimetry, 191(4), p.383 - 390, 2020/10
被引用回数：1 パーセンタイル：9.26(Environmental Sciences)短寿命ラドン子孫核種の吸入に伴う実効線量の推定には平衡等価ラドン濃度が必須である。本研究ではスポット測定に焦点を当てて、単一のアルファ線グロスカウントから平衡等価ラドン濃度を定量する方法論を開発した。方法論の中心となる考え方は、フィルターに付着したラドン子孫核種が十分に壊変するまでアルファ線を計測することである。単一カウントから平衡等価ラドン濃度に変換する校正直線を理論的に求め、比較試験により妥当性を評価した。本方法の長所としては、使用機器や測定・解析手法に関する要求があまり高くない点があげられる。また本手法は、様々な現場における作業者等のひとつのオプションを提供することができる。
小橋 佑介*; 片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 石田 毅*; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 石森 有; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
Radiation and Environmental Biophysics, 59(3), p.473 - 482, 2020/08
被引用回数：5 パーセンタイル：32.79(Biology)ラドン療法は古くから酸化ストレス関連疾患に用いられて、生体におけるラドン曝露の効果が研究されてきた。しかし、ラドンの同位体であるトロンの効果はまだ十分に調査されていない。本研究では酸化ストレスに注目して、マウス臓器におけるラドンやトロン吸入の生体影響を比較した。オスのBALB/cマウスを15グループに分けて(疑似吸入、ラドン吸入500Bq/mまたは2000Bq/m、トロン吸入500Bq/mまたは2000 Bq/m)、吸入後すぐに、生化学分析のために様々な組織を採取した。その結果、いくつかの条件下でトロン吸入によってスーパーオキシドディスムターゼや総グルタチオン量が有意に増加し、過酸化脂質量が有意に減少した。加えて、ラドンとトロンの間で異なる濃度と吸入時間で同様の効果が見られ、トロン吸入も酸化ストレスに対して抗酸化機能を高めることが示唆された。しかしながら、ラドンとトロンの性質の差を考えた慎重な解析評価が必要である
神崎 訓枝
放影協ニュース, (102), p.20 - 21, 2020/01
2019年11月3日から6日にかけて、アメリカサンディエゴにあるthe Westin Gaslamp HotelでThe 65th Annual Meeting of the Radiation Research Societyが開催された。米国放射線影響学会の年次大会には、世界中から世界トップクラスの研究者が集まり、放射線に関する物理学,化学,生物学,医学など幅広い分野に渡る研究発表が行われ、熱い議論が繰り広げられる。筆者は「Assessment of Radiation Effects Using Taguchi Method」というタイトルでポスター発表行い、マウスのLPS(Lipopolysaccharide)腹腔内投与による全身性の炎症に対する被ばく影響について、品質工学のタグチメソッドの概念を用いて評価した結果を報告し、今後の研究につながる多数のご意見をいただいた。本稿では、筆者が行った研究の内容にも触れながら、本会議の様子を報告する。
Sun, L.*; 稲葉 洋平*; 神崎 訓枝; Bekal, M.*; 千田 浩一*; 盛武 敬*
International Journal of Molecular Sciences (Internet), 21(3), p.812_1 - 812_12, 2020/01
被引用回数：8 パーセンタイル：33.26(Biochemistry & Molecular Biology)バイオドジメトリーは、電離放射線被ばく後の個人線量を推定するための有効な方法であり、これまで、血清, 血漿, 尿, 唾液などの非細胞性生体試料での代謝物をバイオドジメトリーのマーカーとして検討する研究が進められてきた。本研究では、非細胞性生体試料には反映されない健康状態や環境ストレスがあることから、血球の代謝物に注目し、キャピラリー電気泳動飛行時間質量分析法により、C57BL/6JマウスのX線照射後の血球の代謝産物を網羅的に調べた。結果として、血球中で106種類の代謝産物が被ばく後に有意に変化することがわかった。そのうち、有効なバイオマーカーとして、これまで報告されていなかった2'-deoxycytidine, choline, N6-acetyllysineを同定した。回帰分析等の結果から、血球の代謝物が予期しない事故などでの被曝線量推定に利用できる可能性を示唆した。
迫田 晃弘; 神崎 訓枝; 田中 裕史; 片岡 隆浩*; 山岡 聖典*
日本健康開発雑誌, (40), p.90 - 94, 2019/06
ラドン温泉の影響効果の評価には、曝露量として被ばく線量が求められる。本研究では、吸入ラドン(Rn-222)が体内で生成した子孫核種の臓器分布を検討するために、ラドン子孫核種(Pb-214)のトレーサとしてラドンの同位体トロン(Rn-220)の子孫核種(Pb-212)に着目し、マウスへのトロン曝露とPb-212の体内分布に係る実験を行った。トロン線源としてマントルを用意し、これを通過した空気を飼育ケージに導入することで、トロン雰囲気を作製した。トロンをマウスに曝露した後、血液・肝臓・腎臓・筋肉を採取した。試料は、ガンマ線スペクトロメトリにより放射能分析を行った。その結果、血液・肝臓・腎臓・尿中のPb-212濃度は概ね同じオーダーで、糞はその一桁高かった。今回の曝露条件で、概ね臓器中のPb-212を有意に検出できることがわかった。また、今後の実験結果の精度向上に向けて、飼育ケージ内でトロンの壊変により生成されたPb-212の各種表面への付着の影響などを検討する必要もあることがわかった。
神崎 訓枝
環境技術, 48(3), p.121 - 125, 2019/05
東京電力福島第一原子力発電所事故以降、放射線の生体影響への関心が高まっている。これまで、機械学習を用いて放射線生体影響の評価を行ってきたが、未だ明らかになっていない機構も多く、特に、低線量域での放射線影響については、議論が続いている。これらの議論を踏まえ、「環境のビッグデータとそのデータ解析技術」の特集記事として、機械学習の一種である自己組織化マップを紹介し、その応用例を挙げて、機械学習を用いた放射線生体影響のビッグデータ解析について解説する。本稿では、機械学習の有用性と課題について、低線量被ばくの生体影響評価や被ばくに関連したオミックス解析の可能性を議論する。
笹岡 香織*; 片岡 隆浩*; 神崎 訓枝; 小橋 佑介*; 迫田 晃弘; 石森 有; 山岡 聖典*
Pakistan Journal of Zoology, 50(3), p.1157 - 1170, 2018/06
被引用回数：2 パーセンタイル：14.18(Zoology)シスプラチン(CDDP)は固形がんの治療に広く使用されているが、酸化ストレスによる腎毒性を持っている。そこで、我々は、ラドン吸入による放射線感受性の違いによるマウス系統差によるCDDP誘導腎障害に対する影響とCDDP濃度について検討した。まず、C57BL/6JまたはBALB/cのマウスに、1000Bq/mまたは2000Bq/mのラドンを24時間吸入後、CDDPを20mg/kg体重投与した。C57BL/6Jでは毛並等が改善され、BALB/cでは悪化した。次に、BALB/cマウスに、1000Bq/mのラドンを24時間後、CDDPを15mg/kg体重投与した。その結果、抗酸化機能の亢進などが見られた。以上のことから、ラドン吸入によってCDDP誘導腎障害を抑制することが可能であることが示唆された。
神崎 訓枝; 片岡 隆浩*; 小橋 佑介*; 柚木 勇人*; 石田 毅*; 迫田 晃弘; 石森 有; 山岡 聖典*
Radioisotopes, 67(2), p.43 - 57, 2018/02
これまで低線量放射線はマウス諸臓器中で抗酸化機能を亢進し、酸化ストレス関連疾患を抑制することを報告してきた。しかしながら、それらの結果は対象疾患も低線量放射線による処置の条件も様々で、有効性が立証された治療法は確立されていない。そこで、本研究では、それらの結果から低線量放射線の健康効果を明らかにすることを目的とし、ラドン療法のような低線量放射線を活用した治療法の新規適応症を探索した。データの解析には自己組織化マップ(SOM)を用い、不安定な抗酸化機能の変化を自己組織化マップの曖昧な表現で視覚的に直感的に捉えることにより、出力された疾患抑制効果と抗酸化機能亢進の関連性を検討した。その結果、ラドン療法の適応症である疼痛への効果には明らかな線量依存性があることがわかり、肝疾患や脳疾患においても、線量依存性はないもののその効果を期待できると予測できた。本研究は、ラドン療法のような低線量放射線を活用した治療法の応用に貢献できると考える。
恵谷 玲央*; 片岡 隆浩*; 神崎 訓枝*; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 石森 有; 光延 文裕*; 田口 勇仁*; 山岡 聖典*
Journal of Radiation Research, 58(5), p.614 - 625, 2017/05
被引用回数：16 パーセンタイル：60.32(Biology)ラドン(
Rn)ガスを用いたラドン療法は、ラドンガスの吸入とラドンを含む水の摂取の2種類の治療に分類される。温泉水の短期または長期の摂取は胃粘膜血流を増加させ、温泉水治療が慢性胃炎および胃潰瘍の治療に有効であることはわかっているが、粘膜障害に対するラドンの正確な影響やそのメカニズムは不明である。本研究では、マウスのエタノール誘導胃粘膜障害に対する温泉水摂取およびラドン吸入の抑制効果を検討した。マウスを用いて、ラドン2000Bq/mを24時間吸入、または温泉水を2週間摂取させた。水中Rn濃度は、663Bq/l(供給開始時)から100Bq/l(供給終了時)の範囲にあった。その後、マウスに3種類の濃度のエタノールを経口投与させた。粘膜障害の指標である潰瘍指数(UI)は、エタノールの投与量に依存して増加した。しかし、ラドン吸入または温泉水による処理は、エタノールによるUIの上昇を抑制した。ラドン処理群と無処理対照群では抗酸化酵素の有意差は認められなかったが、ラドンまたは温泉水で事前処理したマウスの胃の過酸化脂質レベルは有意に低かった。これらの結果は、温泉水摂取とラドン吸入がエタノール誘導胃粘膜障害を抑制することを示唆している。
