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鈴木 芳代; 服部 佑哉; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 池田 裕子; 小林 泰彦
no journal, ,
We recently reported that locomotion in the nematode significantly decreased after broad-beam irradiation of the whole body. In addition, the proportion of animals in which pharyngeal pumping motion (chewing and swallowing) had stopped increased after broad-beam irradiation. In the present study, we examined whether or not the effects similar to those observed in the broad-beam irradiated could be induced by region-specific microbeam irradiation. We used energetic carbon ions generated at the HZ1 port of TIARA at JAEA. The "head" region including the pharynx, "middle" region around the intestine, and "tail" region were irradiated independently with 12,000 carbon ions corresponding to 500 Gy at a 20 
m
micro-aperture region. Microbeam irradiation in each region slightly decreased locomotion, and there were no significant differences in the degrees of the decrease between the irradiation regions. This may relate to the fact that the neural circuit for motor control of whole-body movement exists from the head to the tail. On the other hand, the proportion of animals in which the pumping motion had stopped increased in only the head-irradiated animals. These findings suggested that the stop of the pharyngeal pumping motion after whole-body irradiation reflects radiation effects on the head (including the pharynx).
-rays横田 裕一郎; 舟山 知夫; 池田 裕子; 武藤 泰子*; 鈴木 芳代; 坂下 哲哉; 小林 泰彦
no journal, ,
照射細胞の周辺に存在した非照射細胞にも放射線の効果が伝わるバイスタンダー効果の線量依存性と照射細胞数の影響を調べた。炭素イオン(108keV/m)あるいは線(0.2keV/m)を照射したヒト培養細胞と非照射細胞を多孔性メンブレンの両側で共培養した。細胞集団全体における照射細胞の割合は33%だった。照射細胞と6から24時間共培養したバイスタンダー細胞の生存率は低下した。また、照射細胞と共培養したバイスタンダー細胞の生存率は、線量の増加につれて低下したが、0.5Gy以上では下げ止まり、生存率低下の線量応答は炭素イオンと線で類似した。以上から、バイスタンダー効果は線量に部分的に依存するが、線質には依存しないことがわかった。次に、炭素イオン(103keV/m)あるいはネオンイオン(380keV/m)を細胞集団の0.001%にマイクロビーム照射したところ、細胞集団全体の生存率は培養6時間後には変化しなかったが、24時間後には低下した。このことから、細胞集団中の照射細胞の割合が少ないと、バイスタンダー効果の誘導時間が延びる可能性が示唆された。
舟山 知夫; 横田 裕一郎; 鈴木 芳代; 池田 裕子; 坂下 哲哉; 小林 泰彦
no journal, ,
原子力機構・高崎・TIARAのAVFサイクロトロンビームラインには、生物照射効果研究用にコリメーション式マイクロビーム装置および集束式マイクロビーム装置の2種の異なる方法を用いたマイクロビーム装置が設置されている。コリメーション式マイクロビーム装置は、1990年代半ばに設置され、これまでにバイスタンダー効果の機構解明を含む数多くの細胞照射効果研究に用いられてきた。このマイクロビーム装置の細胞観察系に細胞ライブイメージング技術を導入することで、バイスタンダー細胞集団全体における細胞動態解析技術の開発を進めている。一方の集束式重イオンマイクロビーム装置は、コリメーション式マイクロビーム装置では困難な細胞へのより精密な照射を実現するために設置された。この装置を用いて、これまでにHeLa細胞への精密な照準照射を実現する技術を確立した。現在、この精密照射を高速化するために、ビームスキャナを用いたビームの高速走査を用いた細胞への高速照準技術の開発を進めている。
池田 裕子; 横田 裕一郎; 舟山 知夫; 金井 達明*; 小林 泰彦
no journal, ,
本研究では、異細胞種間バイスタンダー効果に特有な現象を捉え、その分子機構を明らかにするためのマイクロビームを用いた新規実験系を確立することを目的とした。まず、共培養実験により、バイスタンダー効果が同一の細胞種間で培養液を介して働く場合には非照射細胞のコロニー形成能を低下させ、異なる細胞種間では非照射細胞のコロニー形成能を高めることを明らかにした。異細胞種間と同細胞種間ではバイスタンダー応答が異なることが示されたが、ブロードビームを用いた共培養実験では、照射細胞が培養液中に放出する細胞間情報伝達物質によって誘導されるバイスタンダー応答しか確認できない。そこで、隣接する細胞間ギャップジャンクション経由で誘導されるバイスタンダー応答を解析するため、マイクロビーム細胞照射実験を計画した。異細胞種間でマイクロビームを用いた報告は少なく、解析実験系の確立が必要となる。現在、がん細胞と正常細胞をコンフルエントな状態で同一の照射容器に混在させ、その一部の細胞のみを重イオンマイクロビームで狙って照射するための実験系を構築中である。これまでに得られた知見と今後の展開について報告する。