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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。

口頭

微視的線量分布からみたDNA二本鎖切断収率のLET依存性についての考察

渡辺 立子; 平山 亮一*; 横谷 明徳; 寺東 宏明*; 鶴岡 千鶴*; 江口 清美*; 古澤 佳也*; 小林 克己*

no journal, , 

放射線による細胞致死の主な要因は、DNA二本鎖切断(DSB)にあると考えられてきている。しかし、重粒子線によって得られる細胞致死のLET依存性の特徴とは必ずしも一致しないDSBの測定結果が多く報告されており、DSBが致死の原因という図式に対する反論の根拠のひとつにもなっている。また、DSBのLET依存性は、細胞致死の結果と不一致なだけでなく、実験系による違いも大きく、統一的な見解を持つことが困難な状態である。そこで、われわれは、DSBと細胞致死との関係を明らかにするためにも、DSBのLET依存性の実態を把握する必要があると考えて、報告による結果の違いの原因について議論を重ねてきた。この結果は、本大会のワークショップで報告することになっており、本発表では、このワークショップの関連ポスターとして、これまでに得られている実験や計算の結果を紹介する。特に、放射線のトラック構造や線量(エネルギー付与)分布の観点から、DSBのLET依存性が持つ問題点を整理して発表するものである。

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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