放射線影響の初期過程における抗酸化薬剤の防護機序の解明

阐明抗氧化药物在辐射效应早期的保护机制

• 批准号: 18J12179
• 负责人: ウ コウ
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12179/
• 关键词: 抗酸化剤; 放射線防護効果; 化学回復; ラジカル捕捉; DNA損傷の初期過程; 鎖切断と塩基損傷; 抗酸化薬剤; 放射線防護; 放射線作用

本課題は、抗酸化剤の微量添加による放射線作用由来のDNA損傷への影響から、短時間領域における防護機序に重点を置き、抗酸化剤の微量添加による効果の解明を目的としている。十分な時間を経過した安定な分子構造変異として、大腸菌から抽出したプラスミドDNA上に生成される損傷に着目した。初年度に確立されてきた高純度化のDNA試料に、抗酸化剤を微量添加している影響を検討してみた。放射線由来のDNA損傷は間接作用または直接作用に帰着することができ、それぞれを確認するためにDNA分子と水分子の比率を制御することで放射線作用を分離して検出できた。それに加え、塩基除去修復酵素を利用することで、基質特異性に応じたDNAの塩基損傷を鎖切断に変換することで、塩基部位の損傷も検出できた。X線照射に誘発されるDNA損傷は収率の変化(mol/J)から評価した。吸収線量の増加に伴って健全なDNA割合が減り、DNA損傷は放射線より誘発されることができ、また修復酵素に識別した塩基部位の損傷は誘発されたDNAの一本鎖切断とほぼ同じ数に生成されたことも明らかにした。抗酸化剤の微量添加は、直接作用または間接作用由来の損傷に対して、いずれも低減させる効果があった。また、重度な鎖切断の損傷より比較的に軽い塩基損傷のほうが修復されやすい傾向が示唆された。抗酸化剤は、DNAに損傷を与える放射線由来のラジカルを捕捉する反応（ラジカル捕捉）のほかに、DNA上に生成された初期損傷を修復して低減させる反応（化学回復）もあるが、後者については安定なDNA損傷での検出はほとんど報告されていなかった。本課題では抗酸化剤の化学回復といったプロセスを安定なDNA損傷での検出ができ、抗酸化剤の防護効果に裏付けできる重要な知見が得られた。

由于添加痕量的抗氧化剂对辐射效应引起的DNA损伤的影响，此问题的重点是短期域中的保护机制，并旨在阐明添加痕量的抗氧化剂的影响。我们专注于在足够的时间后从大肠杆菌中提取的质粒DNA产生的损伤。我们研究了将痕量的抗氧化剂添加到高度纯化的DNA样品中的效果，这些抗氧化剂是在第一年建立的。放射性DNA损伤可能会导致间接或直接效应，并且可以通过控制DNA和水分子的比例来隔离和检测辐射效应以确认每个分子。此外，通过使用碱基切除修复酶，也可以通过根据底物特异性转换为链断裂的DNA中的碱基损伤来检测到对基部位点的损害。 X射线照射诱导的DNA损伤是根据产率的变化（MOL/J）评估的。还表明，健康的DNA分数随着吸收剂量的增加而降低，DNA损伤可以通过辐射诱导，并且对修复酶鉴定的碱基位点的损害的损害与诱导DNA的单链断裂的数量大约相同。添加痕量的抗氧化剂具有减少由直接或间接影响造成的损害。还提出，相对轻度的基本损伤往往比严重的链断破坏更有可能被修复。除了从辐射中捕获自由基DNA（自由度捕获）的反应外，抗氧化剂还修复并减少对DNA上产生的初始损伤（化学回收），据报道后者很少检测到稳定的DNA损伤。该主题提供了重要的知识，可以检测诸如具有稳定DNA损伤的抗氧化剂的化学回收过程，从而支持抗氧化剂的保护作用。

项目成果

“Radical scavenging and chemical repair of a natural flavonoid Rutin: A pulse radiolysis study

“天然类黄酮芦丁的自由基清除和化学修复：脉冲放射分解研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Hao YU;Shinichi YAMASHITA
• 通讯作者: Shinichi YAMASHITA

微量添加したフラボノイドによる放射線防護メカニズムの研究

少量添加黄酮类物质的辐射防护机理研究

• 发表时间: 2018
• 作者: 于 暠;山下 真一;藤井 健太郎;横谷 明徳;上坂 充
• 通讯作者: 上坂 充

Effects of Additives on Radiation-induced DNA Damage: from the Viewpoints of Free Radical Scavenging and Chemical Repair

添加剂对辐射引起的 DNA 损伤的影响：从自由基清除和化学修复的角度来看

• 发表时间: 2019
• 作者: H. Yu;K. Fujii;A. Yokoya;S. Yamashita
• 通讯作者: S. Yamashita

討論会の話題から～抗酸化剤MG-Rutinの放射線防護効果：パルスラジオリシス法によるラジカル捕捉と化学回復の観測

摘自讨论主题——抗氧化剂MG-芦丁的辐射防护作用：脉冲放射分解法自由基清除和化学回收的观察

• 发表时间: 2018
• 期刊: 放射線化学
• 作者: Yu Hao;Yamashita Shinichi;于 暠，山下 真一，上坂 充，
• 通讯作者: 于 暠，山下 真一，上坂 充，

糖転移フラボノイドMGルチンによるラジカル捕捉と化学回復：パルスラジオリシスによる直接観測

转糖基化类黄酮 MG 芦丁的自由基清除和化学回收：通过脉冲放射分解直接观察

• 发表时间: 2018
• 作者: 于 暠;山下 真一;藤井 健太郎;横谷 明徳;上坂 充
• 通讯作者: 上坂 充