Investigation of cellular responses induced by low-dose cold atmosphereic pressure plasma irradiation

点击翻译按钮获取中文摘要

大気圧プラズマの医療や農業への応用が盛んに研究されている中で、本研究課題はその学術基盤の一端を担うべく大気圧低温プラズマ照射に対する細胞応答機構の解明を試みている。研究代表者は、プラズマ照射の安全性の観点からも重要なDNAへの影響に注目しており、さらなる解析を進めている。2021年度までにプラズマ照射による塩基修飾 (8-オキソグアニン：8-oxoG)について解析し、ゲノムDNAに生じた8-oxoGがプラズマ照射後に修復されること、また、これまでに解析例がほとんどないミトコンドリアDNAについても解析した結果、ゲノムDNAだけでなくミトコンドリアDNAにも塩基修飾が生じることが示された。2022年度はこれらの結果をまとめて学術論文として報告した。さらに、核膜で覆われたDNAに塩基修飾がプラズマ照射によって生じているならば、核外にも存在するRNAに塩基修飾が生じていると考えて解析した結果、RNAにも塩基修飾が生じることが示された。2022年度は、細胞内のどのRNAが損傷を受けているか明らかにすべく詳細な解析に向けた実験系構築が進んだ。また、大気圧低温プラズマ照射は細胞内の活性酸素レベルを増強し、上記の核酸損傷を誘発していると考えられるが、細胞内の活性酸素レベルが増大するメカニズムについて検討を始めた。細胞周辺の溶液にプラズマ照射によって活性酸素が生成し、これが細胞内に侵入していると考えられるが、細胞膜を介して侵入しているとすれば細胞膜上に可逆的な細孔が形成されていると考えたが、さまざまなトレーサーを用いて検討した結果、本研究でのプラズマ照射では細孔形成は生じないことが示唆された。