研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[イン・ビトロばく露された細胞でのミリ波誘導性のホスファチジルセリン分子の可逆的外在化] med./bio.

Millimeter wave induced reversible externalization of phosphatidylserine molecules in cells exposed in vitro.

掲載誌: Bioelectromagnetics 2006; 27 (3): 233-244

この研究は、ミリ波MMW)による血液の凝固についての先行研究を背景に、MMWばく露による細胞膜の変化が関連する可能性を調べた。先行研究では、抗凝固処理された血液の冷蔵サンプル(4°C)に入射電力密度(IPD)0.55〜1.23 W / cm2のMMWばく露を行うと血栓形成が引き起こされ、IPD値の増加による血餅サイズの小さな変化が有意であったこと;22 ℃の血液サンプルのMMWばく露では、血液凝固は生じなかったこと;40 ℃までの通常手段による加熱でも凝固は生じないこと;無細胞血漿はMMWばく露で凝固しないこと;血球と血漿のさまざまな混合物の実験を行い、凝固プロセスにおける赤血球(RBC)の重要な役割が示されたこと;また、高密度ケラチノサイト(HaCaT)単層上では、MMWばく露血漿凝固も起こり、細胞型の特異性はなかったこと、などが示された。この研究では、MMWばく露を受けた細胞の膜表面の変化が、凝固に関連するかもしれないと仮定した。外化したホスファチジルセリン(PS)分子血栓形成への役割はよく知られている。そこで、ばく露を受けた細胞表面のPSをフルオレセインイソチオシアネート(FITC)-共役アネキシンVで免疫標識する実験を行なった。その結果、付着性のヒトケラチノサイト(HaCaT)およびマウスメラノーマ細胞(B16F10)の蛍光顕微鏡検査で、IPD1.23 W / cm2のMMWばく露を受けた細胞でのPS分子の可逆的な外在化は、検出可能な膜損傷なしに誘導されることが示された;IPD34.5 mW / cm2のMMWばく露を受けた非接着性のJurkat細胞でも、細胞温度に無関係に、フローサイトメトリーで可逆的なPS外在化が示された、と報告している。

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研究目的(acc. to editor)

To study the effects of millimeter waves on thrombogenic activity and phosphatidylserine externalization in various human and murine cells.

詳細情報

Phosphatidylserine (PS) is a key phospholipid component of eucaryotic cell membrane and found almost exclusively on inner leaflet of the plasma membrane lipid bilayer in normal healthy cells. PS externalization is an important physiological signal (for example, in the apoptotic process).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 42.25 GHz
ばく露時間: continuous for 30 min
ばく露2: 42.25 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 30 min

General information

Sham exposure were performed under the same conditions as the real exposureexcept that the MMW generators were not energized.

ばく露1

主たる特性
周波数 42.25 GHz
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 30 min
Modulation
Modulation type unspecified
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • open ended waveguide 2.6 x 5.2 mm
Distance between exposed object and exposure source 1 mm
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力密度 0.55 W/cm² spatial average 指定なし - -
電力密度 1.23 W/cm² spatial average 指定なし - -

ばく露2

主たる特性
周波数 42.25 GHz
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 30 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • YAV-1 MMW generator connected to a horn antenna
Distance between exposed object and exposure source 1 mm
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力密度 34.5 mW/cm² peak 指定なし - -

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露前
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

Fluorescence microscopy of the adherent human keratinocytes and murine melanoma cells showed that millimeter wave exposure at an incident power density of 1.23 W/cm² is capable of inducing reversible externalization of phosphatidylserine molecules in cells within the beam area without detectable membrane damage.
Non-adherent Jurkat cells exposed to millimeter wave at an incident power density of 34.5 mW/cm² also showed reversible phosphatidylserine externalization with flow cytometry, whether the cell temperature was held constant or permitted to rise.
These data suggest that certain biological effects induced by millimeter waves could be initiated by membrane changes in exposed cells.

研究の種別:

研究助成