放射線照射によるシナプス形態形成への影響

放射线照射对突触形态发生的影响

• 批准号: 20K16690
• 负责人: 六本木 麗子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16690/
• 关键词: 放射線影響; 認知機能障害; 神経細胞; シナプス; ドレブリン; 放射線照射; 海馬; シナプス形態形成; 樹状突起スパイン

本研究の目的は放射線治療による副作用である認知機能低下についてシナプスたんぱく質レベルからアプローチしてそのメカニズムを解明することである。2022年度ではマウス個体を用いた放射線影響について検討した。マウスの発達過程として、胎児、幼若期、成熟期の三つに分けて、Ｘ線と炭素線をそれぞれ1Gyの線量で照射し、行動バッッテリーテストを行った。その結果、自発運動量や不安様行動、痛覚についての異常が見られなかった。一方で、作業記憶を評価するバーンズ迷路では、X線と炭素線の両方において照射群では有意に認知機能障害が認められた。面白いことにオスよりもメスのほうが顕著に表れることが分かった。行動実験後は脳の海馬を摘出したサンプルを用いてシナプスタンパク質の定量を測定した。照射後のマウス脳サンプルでもいくつかのシナプス関連タンパク質の変化がみられた。中でも認知機能に関連しているドレブリンが照射直後から顕著に減少または増加と激しく変動している。ウェスタンブロッティング法では結果が一定ではないため、さらなる実験数を増やして検討している。また、共同研究でドレブリンELISAキットの開発が進み、これを用いて放射線の影響を評価している。放射線影響による認知機能障害の一因がシナプス関連タンパク質の変動であることが分かった。今後、放射線影響による認知機能障害の副作用をタンパク質発現の制御による改善することが期待される。

这项研究的目的是接近从突触蛋白水平的认知下降，这是放射治疗的副作用，以阐明机制。在2022年，检查了使用小鼠个体的辐射的影响。小鼠的发育过程分为三类：胎儿，少年和成熟，X射线和碳射线以每剂量为1 Gy，并进行了行为电池测试。结果，没有观察到运动活性，焦虑样行为或疼痛感觉的异常。另一方面，在评估工作记忆的Burns迷宫中，在X射线和碳射线的辐射组中都显着观察到认知功能障碍。有趣的是，发现女性比男性更为明显。行为实验后，使用来自大脑海马的样品测量突触蛋白的定量。辐照后，在小鼠脑样品中还观察到了几种与突触相关的蛋白质变化。其中，与认知功能相关的DREBRIN显着波动，显着波动，照射后立即显着下降或立即增加。蛋白质印迹的结果不是恒定的，因此我们正在考虑进一步增加实验数量。此外，在开发Drebrin ELISA试剂盒方面，联合研究也进展，该试剂盒用于评估辐射的影响。已经发现，由于辐射效应，与突触相关蛋白的变化是认知功能障碍的一个因素之一。预计将来，通过控制蛋白质表达，由于辐射引起的认知功能障碍的副作用将得到改善。

项目成果

Effect of carbon-ion irradiation on hippocampal neurons

碳离子照射对海马神经元的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 高見 康景;木村 成秀;則兼 敬志;田中 賢一;今上 雅史;西山 佳宏;Reiko T. Roppongi
• 通讯作者: Reiko T. Roppongi

Department of Radiation Oncology/Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School(米国)

放射肿瘤科/马萨诸塞州总医院/哈佛大学医学院（美国）