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プロテオーム解析を基軸として多分化能からアプローチする放射線感受性の要因解析

使用基于蛋白质组分析的多效方法进行放射敏感性因子分析

基本信息

批准号：
20K16832
负责人：
石川純也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyorin 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

项目摘要

放射線ばく露に伴う生物学的応答の重要な指標は細胞死であり、その標的は遺伝物質DNAである。生涯に渡り全ての末梢血球を供給する造血幹/前駆細胞は放射線に高い感受性を示すが、細胞死より低い線量で分化・増殖能を喪失する。これには、一般的な放射線誘発細胞死とは異なる作用機序が考えられる。即ち、放射線損傷からの細胞回復のボトルネックは情報（DNA）ではなく機能（プロテオーム）であるのかもしれない．そこで本研究では、放射線感受性である造血幹/前駆細胞の多分化能を評価指標に、放射線誘発タンパク質損傷が多分化能や細胞死にどのように関与するのか検討し、線量応答と感受性の機序解明に繋げることを目的とする。本研究の成果は、造血機能の個体差感受性の評価に有用であると共に、被ばく医療や放射線治療の個別化へ応用発展が期待される。令和4年度は、前年度に引き続きヒトCD34+細胞へ0-2 GyのX線照射後3時間、6時間、12時間、24時間における（1）生存細胞数、（2）クローン増殖能、（3）酸化損傷タンパク質、（4）DNA損傷頻度の変化について調査した。その結果、照射後12時間以内にクローン増殖能が大きく減少し、酸化損傷タンパク質やDNA損傷頻度に変化がみられることが明らかになった。これらの結果は、放射線に分化・増殖能の喪失にタンパク質の酸化損傷が関与している可能性を示している。そこで令和5年度は分化・増殖能とタンパク質損傷との関連性解析を継続するとともに、マウスモデルでの評価やクローン増殖能喪失に関与するタンパク質の同定を試みる予定である。

Radiation exposure is accompanied by biological responses and important indicators such as cell death, target DNA and genetic material. Hematopoietic stem/progenitor cells are highly sensitive to radiation during the course of life, and cell death is characterized by low levels of differentiation and proliferation. The general mechanism of radiation-induced cell death is discussed. That is, radiation damage, cell recovery, information (DNA), function (DNA), etc. This study aimed to investigate the mechanism of radiation sensitivity and the relationship between radiation induced damage and pluripotent differentiation of hematopoietic stem/progenitor cells. The results of this study are expected to be useful for the evaluation of individual sensitivity to hematopoietic function and for the development of individualized medical and radiation therapy. CD34 + cells were irradiated with 0-2 Gy of X-ray at 3, 6, 12, and 24 hours after irradiation (1) number of viable cells,(2) reproductive activity,(3) acid-induced damage, and (4) frequency of DNA damage. Results: Within 12 hours after irradiation, the proliferation energy decreased greatly, the acid damage rate decreased, and the DNA damage frequency decreased. The results show that radiation differentiation, loss of reproductive energy, quality and acidification damage are related to the possibility of radiation degradation. The relationship between differentiation, reproductive energy, qualitative damage, and correlation analysis in order to determine the relationship between differentiation, reproductive energy, qualitative damage, and genetic loss in order to determine the relationship between differentiation, reproductive energy, qualitative damage, and correlation analysis in order to determine the relationship between differentiation, reproductive energy, qualitative damage, and genetic loss.