細胞特異的分布を考慮した内部被ばく核種の新たな骨移行評価法の確立

建立考虑细胞特异性分布的内暴露核素骨迁移新评估方法

基本信息

批准号：
21H04947
负责人：
武田志乃
金额：
$ 26.54万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

骨は内部被ばく線量・リスク評価の重要器官である。現行の内部被ばく核種の骨移行評価はカルシウムの体内動態モデルを基盤としたシミュレーションが主体であり、ウランにおいては体内動態や生体内での化学的性質が著しく異なるにもかかわらず、ストロンチウム、ラジウム等のアルカリ土類金属と同じモデル計算で評価されている。数少ない動物実験による定量データも骨基質と骨髄を区別して評価していない。本来、内部被ばく核種の骨移行を評価するためには、血流から骨髄、さらには骨芽細胞・破骨細胞が多彩に連携・相互作用して織りなす骨形成・石灰化・リモデリングプロセスにおける核種の動態を解析するミクロンレベルでの新たな取り組みが必要である。本研究では、ウラン等の内部被ばく核種を投与したラットモデルを用い、骨髄細胞画分の核種動態解析や影響解析と量子ビームを用いた2次元的分布分析・化学形解析、局所線量解析、3次元計測を組み合わせ、新たな骨への核種移行評価法の確立に取り組む。令和4年度はウランばく露後初期のラット大腿骨のSR-XRF（放射光蛍光X線分析）やマイクロPIXE（荷電粒子励起X線）分析を中心に行った。骨試料のビーム分析における局所定量化のための薄切分析標準について、引き続き適正評価を行った。大腿骨に対する3次元計測についても放射光マイクロ吸収コントラストCTによる大腿骨3次元計測は、実試料測定から得られたデータを元に解析を進め、定量化に影響する不確かさ因子について評価した。

骨骼是体内辐射剂量和风险评估的重要器官。目前内暴露核素的骨迁移评价主要基于钙生物动力学模型的模拟，虽然铀的生物动力学和体内化学性质有显着差异，但锶、镭等采用与碱土相同的模型计算进行评价金属。来自动物实验的少量定量数据没有区分骨基质和骨髓。本来，为了评估内暴露核素向骨的转移，需要分析从血流到骨髓的核素，以及成骨细胞和破骨细胞在骨形成、钙化和重塑过程中相互配合和相互作用的核素。需要采取多种新的方法来分析微米级的动力学。在这项研究中，我们使用了体内暴露核素（例如铀）的大鼠模型，并分析了核素动力学和骨髓细胞组分的影响，使用量子束进行二维分布分析和化学形态分析，以及局部剂量分析。致力于建立一种通过结合尺寸测量来评估核素转移到骨骼的新方法。 2020财年，我们重点关注铀暴露后早期大鼠股骨的SR-XRF（同步辐射荧光X射线分析）和Micro PIXE（带电粒子激发X射线）分析。我们继续评估薄片分析标准对于骨样本束分析中局部量化的适用性。对于使用同步辐射微吸收对比CT进行股骨的三维测量，我们根据实际样品测量获得的数据进行分析，并评估影响定量的不确定因素。