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。

放射线生物效应主要以细胞DNA损伤而发生癌变的风险为指标进行评价。然而，低剂量率辐射造成的 DNA 损伤很小，很难用传统方法进行评估。此外，长期暴露于低剂量率辐射不仅会导致DNA损伤，还会因产生活性氧而导致细胞损伤。因此，申请人关注细胞针对各种类型的细胞损伤所具有的应激反应系统，并考虑通过量化该反应来评估低剂量率辐射的生物效应。在本研究中，我们将以长期暴露于低剂量率辐射的培养人体细胞为材料，利用申请人开发的蛋白质阵列和精密定量方法对参与各种应激反应的蛋白质组进行定量分析。通过这一点，我们正在估计辐射暴露引起的应激反应的类型和程度，并进一步研究持续的应激反应对正常生理功能和细胞存活的影响。今年，我们进行了多次实验，以相对较低的剂量率（接近中剂量率的剂量率下限）对人源正常培养细胞进行较长时间（50小时）的辐射照射。使用细胞提取物作为材料，我们定量了参与 DNA 损伤和活性氧处理的蛋白质。通过使用阵列方法，可以轻松地同时分析多个样品并对同一样品重复测量，可以对从多个辐照实验获得的数据进行汇总和荟萃分析，以计算每个蛋白质的单个积分值。结果表明，暴露的细胞中发生了活性氧和 DNA 损伤。

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 -