Cellular responses for targeted cytoplasmic irradiation with X-ray microbeams produced by synchrotron radiation

同步辐射产生的 X 射线微束对细胞质进行靶向照射的细胞反应

• 批准号: 21K12249
• 负责人: 鈴木 雅雄
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12249/
• 关键词: 放射光X線; X線マイクロビーム; 細胞質限定的照射; 細胞核限定的照射; 放射線適応応答; バイスタンダー効果; ギャップジャンクション; 細胞間情報伝達機構; 放射光

令和3年度の研究を継続して、特に【個別研究目的3】に記載したintercellularの細胞応答に起因するバイスタンダー効果を明らかにするために、以下の課題に焦点を当てた実験を実施した。(1)蛍光染色しマイクロビーム照射システムで認識した全細胞のうち、ランダムに選択した10%の細胞質に予め10レントゲン（0.092Gy）を照射し、約3時間炭酸ガスインキュベーター内で保持して細胞応答発現を完了させた後細胞核に10レントゲン照射したときの致死効果をコロニー形成法による細胞増殖死として検出した。(2)上記の実験で予めの細胞質照射からそれに引き続く細胞核照射までの時間にギャップジャンクション阻害剤を併用し、細胞間情報伝達機構がintercellularの細胞応答に及ぼす影響を明らかにするためのマイクロビーム照射法を検討し、最適な照射条件を抽出した。得られた結果は、認識した100%の細胞質に予め10レントゲンを照射し、引き続き細胞核に10レントゲン照射したときの生存率は昨年度の報告を再現し98%となった。それに対してランダムに選択した10%の細胞質に予め10レントゲンを照射し、引き続き細胞核に10レントゲン照射したときの生存率は、95%となり100%細胞質照射のデータと有意な差が無かった。また、ギャップジャンクション阻害剤を併用した照射条件での予備実験結果は生存率が77%となり、100%細胞核のみの照射の場合とほぼ一致した。以上の結果から、intracellularに加えてintercellularの細胞応答によってもバイスタンダー効果が誘導され、その結果細胞核へのX線照射による細胞損傷を軽減する効果が誘導されること、その効果はギャップジャンクションを介した細胞間情報伝達機構によることが示唆される。令和5年度は、さらに照射実験を繰り返しデータの再現性を確認する予定である。

Make and 3 year の research を 継 続 し て, に に records individual objective 3 】 【 し た intercellular の cells 応 cause a に す る バ イ ス タ ン ダ ー unseen fruit を Ming ら か に す る た め に, the following に の subject focus を when て た be 験 を be applied し た. (1) 蛍 light staining し マ イ ク ロ ビ ー ム irradiation シ ス テ ム で know し た whole-cell の う ち, ラ ン ダ ム に sentaku し た の cytoplasm に 10% to 10 レ め ン ト ゲ ン し を irradiation (0.092 Gy), about 3 time carbon acid ガ ス イ ン キ ュ ベ ー タ ー で keep within し て cells 応 answer 発 now finished を さ せ た に nucleus after 10 レ ン ト ゲ ン photo The lethal effect of shooting たと による is をコロニ. The formation method is による. The cells proliferate and die と て検. Youdaoplaceholder4 produce た. (2) written の be 験 で to め の cytoplasm irradiation か ら そ れ に lead き 続 く nucleus irradiation ま で の time に ギ ャ ッ プ ジ ャ ン ク シ ョ ン resistance against tonic を and し, intercellular intelligence 伝 institutions が intercellular の cells 応 a に and ぼ す influence を Ming ら か に す る た め の マ イ ク ロ ビ ー ム ZhaoSheFa を 検 for the optimal な し, irradiation Condition を extract た. Have ら れ は た results, understanding し た の cytoplasm に 100% to 10 レ め ン ト ゲ ン し を exposure, led き 続 き nucleus に 10 レ ン ト ゲ ン irradiation し た と き の survival は yesterday 98% annual report の を reappear し と な っ た. そ れ に し seaborne て ラ ン ダ ム に sentaku し た の cytoplasm に 10% to 10 レ め ン ト ゲ ン し を exposure and き 続 き nucleus に 10 レ ン ト ゲ ン irradiation し た と き は の survival, 95% と な り 100% cytoplasm irradiation の デ ー タ と intentionally な worse が not か っ た. ま た, ギ ャ ッ プ ジ ャ ン ク シ ョ ン resistance against tonic を and し た exposure condition で の reserve be 験 results が は survival 77% と な り, 100% nucleus の み の irradiation の occasions と ほ ぼ consistent し た. の above results か ら, intracellular に plus え て intercellular の cells 応 answer に よ っ て も バ イ ス タ ン ダ ー unseen fruit が induced さ れ, そ の results nucleus へ の X-ray irradiation に よ る cell damage を 軽 minus す る unseen fruit が induced さ れ る こ と, そ の unseen fruit は ギ ャ ッ プ ジ ャ ン ク シ ョ ン を interface し た is fine The intercellular information 伝 agency による とが とが indicates される. In the 5th year of the Reiwa era, the を and さらに irradiation experiments of を and を were conducted to verify the reproduction of を and タ. Youdaoplaceholder5 was confirmed as である.

项目成果

Radio-adaptive response induced by the targeted cytoplasmic irradiation in normal human fibroblasts with X-ray micorbeams via gap-junction mediated cell to cell communication relationship between magnetic-field mediated cell killing and radio-adaptive res

X射线微束通过间隙连接介导的细胞间通讯，对正常人成纤维细胞进行靶向细胞质照射诱导的放射适应性反应，磁场介导的细胞杀伤与放射适应性反应之间的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木雅雄;宇佐美徳子;崔星;小藤昌志
• 通讯作者: 小藤昌志

Relationship between magnetic-field mediated cell killing and radio-adaptive response by targeted cytoplasmic irradiations with X-ray microbeams via bystander effects

磁场介导的细胞杀伤与 X 射线微束定向细胞质照射通过旁观者效应的放射适应性反应之间的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木雅雄;宇佐美徳子;崔星;藤森亮;小藤昌志
• 通讯作者: 小藤昌志

Bystander effect via gap junction between carbon-ion irradiated tumor and un irradiated normal cells.

通过碳离子照射的肿瘤和未照射的正常细胞之间的间隙连接产生旁观者效应。

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木雅雄;崔星;小藤昌志
• 通讯作者: 小藤昌志

ヒトがん細胞のP53遺伝子依存的バイスタンダー致死効果に対するエネルギーの異なる炭素イオンマイクロビーム間比較

不同能量碳离子微束对人类癌细胞P53基因依赖性旁观者致死作用的比较

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木雅雄;舟山知夫;鈴木芳代
• 通讯作者: 鈴木芳代

放射光X線マイクロビームを用いた細胞致死効果に対する細胞質照射による放射線適応応答誘導の細胞内・細胞間応答の関与

使用同步加速器 X 射线微束通过细胞质照射对抗细胞杀伤作用诱导放射适应性反应中细胞内和细胞间反应的参与

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木雅雄;宇佐美徳子;崔星;藤森亮;小藤昌志
• 通讯作者: 小藤昌志