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

[50Hz電磁界は着床前のマウス胚においてイン・ビトロでガンマH2AXフォーカス形成を誘導する] med./bio.

50-Hertz electromagnetic fields induce gammaH2AX foci formation in mouse preimplantation embryos in vitro.

掲載誌: Biol Reprod 2006; 75 (5): 673-680

この研究は、インビトロで、着床前マウス胚におけるDNA損傷に対する50 Hz電磁界EMF)の影響を、DNA二本鎖切断(DSB)検出の新しい高感度指標であるγH2AX病巣形成を用いて調べた。その結果、EMFにより、着床前マウス胚の卵割率低下が示された;このようなEMFの効果は、着床前マウス胚におけるγH2AX病巣形成の誘導により示されたDNA損傷効果に関連した;EMFによるγH2AX病巣形成の誘導効果は、ノイズ磁界またはワートマニン(ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)ファミリーの阻害剤)の処置によって阻害される可能性が示された;さらに、EMFは、DNA損傷部位に修復因子Rad50を動員することにより、DNA損傷修復メカニズムを活性化する可能性も示された、と報告している。

研究目的(著者による)

着床前のマウス胚におけるDNA損傷に対する電磁界の影響を、ガンマH2AXフォーカス形成を用いてイン・ビトロで調査すること。

詳細情報

リン酸化ヒストンH2AX(ガンマH2AX)フォーカス形成は、DNA損傷、特にDNA二本鎖切断を検出する高感度の指標である。更なる調査では、ガンマH2AXフォーカス形成と、ワートマニン(ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)ファミリー阻害剤)、Rad50(DNA損傷修復因子)及びノイズ磁界との間の干渉に焦点が当てられた。
マウス胚を2細胞(n=40)及び8細胞(n=30)胚の2群で調べた。各々の実験で、2細胞群の胚80個または8細胞群の胚60個を用いた。全ての実験を少なくとも3回繰り返した。
メチルニトロニトロソグアニジン(MNNG)処理胚を陽性対照とした。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 50 Hz
ばく露時間: 24 h
ばく露2: 50 Hz
ばく露時間: 48 h

General information

The experiments were conducted in 9 treatment groups with 4 dishes in each group: 1) sham exposure, 2) 0.3 mT EMF for 24 h, 3) 0.3 mT EMF for 48 h, 4) 0.5 mT EMF for 24 h, 5) 0.5 mT EMF for 48 h, 6) pretreated with 200 µM wortmannin for 30 min and 0.5 mT EMF for 24 h; 7) 0.5 mT EMF for 24 h and no exposure for another 24 h; 8) 0.5 mT noise MF alone for 24 h, 9) 0.5 mT EMF and 0.5 mT noise MF for 24 h.
In each experiment, 80 embryos in 2-cell group or 60 embryos in 8-cell group were used.

ばく露1

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 24 h
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • three groups of copper coils spaced 8 cm from each other.
ばく露装置の詳細 The coil system generated highly uniform magnetic fields in the center of a 10 X 10 X 10 cm cube where well plates containing 30 embryos (8-cell embryos groups) or 40 embryos (2-cell embryos groups) were located. The plates were placed coaxially with the centerline in the central area of the coils, and the EMF was perpendicular to the plates. The sham exposure system was the same as exposure system but without current or signal input.
Additional information To generate a noise MF, the above system was double-wrapped with two lines of copper wire. One of the double wires was provided with a 30-90 Hz white noise signal while the other one was excited in the same way as in the experiment with MF alone to get a combined MF and noise exposure. For positive control, embryos were treated with MNNG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine).
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 0.3 mT effective value 測定値 - -
磁束密度 0.5 mT effective value 測定値 - -

ばく露2

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 48 h
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 0.3 mT effective value 測定値 - -
磁束密度 0.5 mT effective value 測定値 - -

Reference articles

  • Zeng QL et al. (2003): [ELF磁界はチャイニーズハムスターの肺細胞でのギャップ接合タンパク質のコネクシン43の内面化を誘導する]

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:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

データは、着床前のマウス胚の開裂速度が磁界に依存して低下することを示した。ばく露した胚ではガンマH2AXフォーカス形成が有意に増加した。ガンマH2AXフォーカス形成に対する電磁界誘導作用は、ノイズ磁界またはワートマニン処理によって阻害できた。データは更に、電磁界が修復因子Rad50を補充することで、DNA修復メカニズムを活性化し得ることも示した。
これらの知見は、電磁界着床前の胚においてイン・ビトロでDNA損傷を生じ得ること、及び、胚発生に対する電磁界の悪影響は少なくとも部分的にはDNA損傷を通じて作用し得ることを示唆している。

研究の種別:

研究助成

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