細胞の慢性的ストレス応答を指標とした低線量率放射線生物影響の精密定量解析

以细胞慢性应激反应为指标，精确定量分析低剂量率辐射的生物效应

• 批准号: 22K12383
• 负责人: 森島 信裕
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12383/
• 关键词: 低線量率放射線; 細胞ストレス; DNA傷害; 活性酸素種; プロテインアレイ; メタ解析; 低線量率放射線被ばく; 生物影響; 細胞ストレス応答; タンパク質アレイ法

放射線生物影響は主に細胞のDNA傷害による癌化リスクを指標として評価される。しかし、低線量率放射線によるDNA傷害は微小で従来の手法での評価は困難である。また、低線量率放射線の長期被ばくは、DNA傷害に限らず活性酸素種の生成による細胞傷害を引き起こす可能性がある。そこで申請者は細胞が種々の細胞傷害に対して持っているストレス応答系に着目し、応答の定量化によって低線量率放射線の生物影響を評価することを考えた。本研究では低線量率放射線で長期被ばくさせたヒト培養細胞を材料とし、申請者らが開発したプロテインアレイ・精密定量法を用いて各種のストレス応答に関わる蛋白質群の定量解析を行う。これにより、被ばくによって誘導されたストレス応答の種類や程度を推定し、さらに、ストレス応答の持続が細胞の正常な生理的機能や生存に与える影響について検討を行なっている。本年度は比較的低い線量率（中線量率に区分される線量率の下限に近い）の放射線をヒト由来正常培養細胞に比較的長時間（50時間）照射する実験を複数回行って得られた細胞抽出液を材料として、DNA傷害や活性酸素種の処理に関わるタンパク質の定量を行なった。アレイ法を利用することで多数試料の一括解析、同一試料に対する繰り返し測定が容易になり、複数回の照射実験それぞれで得られるデータをまとめてメタ解析を施し、タンパク質ごとに一つの統合値を計算した。その結果、被ばく細胞中で活性酸素種やDNA傷害が生じていることが示唆された。

放射学效应主要根据细胞DNA损伤引起的癌症的风险进行评估。但是，低剂量速率辐射引起的DNA损伤很小，并且很难使用常规方法评估。此外，长期暴露于低剂量速率辐射不限于DNA损伤，而是由于活性氧的产生而导致细胞损伤。因此，申请人专注于细胞对各种细胞损伤的应力反应系统，并考虑通过量化响应来评估低剂量速率辐射的生物学作用。在这项研究中，我们使用已经暴露于长期暴露于低剂量辐射的材料的人类培养细胞，以及使用蛋白质阵列和申请人开发的精确定量方法对参与胁迫反应的各种蛋白质组的定量分析。这估计了辐射暴露引起的应力反应的类型和程度，此外，还研究了应力反应持续性对正常生理功能和细胞存活的影响。今年，我们进行了多项实验，其中人类衍生的正常培养细胞被辐射以相对较低的剂量速率（接近剂量率的下限分为中剂量速率）相对较长（50小时），并涉及与DNA损伤的量化蛋白质相对较长（50小时）。通过使用阵列方法，更容易立即分析多个样品并重复测量同一样品，并合并了从多个辐照实验获得的数据，并计算了每个蛋白质的一个集成值。结果表明，活性氧和DNA损伤发生在暴露的细胞中。

项目成果

新型コロナウイルス変異株の抗体量を8分で自動定量

8分钟自动定量新型冠状病毒突变株抗体量

細胞内の小さな異変をキャッチ －弱い放射線の影響を調べる手法を開発－

捕捉细胞内的微小异常 - 开发研究弱辐射影响的方法 -