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

[テラヘルツ放射はヒトリンパ球におけるゲノム不安定性を大きくする] med./bio.

Terahertz radiation increases genomic instability in human lymphocytes.

掲載誌: Radiat Res 2008; 170 (2): 224-234

背景と目的:テラヘルツ放射は、国家安全、医用画像などの分野の新しい応用技術にますます取り入れられている。そのためテラヘルツ放射への公衆ばく露および職業ばく露による健康影響の可能性をタイミング良く評価することが求められている。方法:0.1 THzの連続波放射 (0.031 mW/cm2) を分裂中のリンパ球に 1、2、24 時間与え、染色体番号第1番、第10番、第11番、第17番の変化、およびそれらの染色体のセントロメア複製時間(分裂間期の蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)法による)の変化を調べた。結果:染色体第11番、第17番は影響を受け易く(2および24 時間ばく露後、異数性が約30%増加)、反対に第1番、第10番は影響を受けなかった。セントロメア複製の非同期モードへの変化は、2時間ばく露後では第11番、第17番、および第1番において40%、24時間ばく露後では全ての染色体において50%に観察された。結論:これらの影響は、テラヘルツ放射誘導された、タンパク質とDNAの集団的低振動モードにより引き起こされたと推測される。インビトロリンパ球が低電力密度の0.1THz放射ばく露されるとゲノム不安定が誘導されることを今回の実験結果は示した。この知見が検証されるならば、このようなばく露がんリスクの上昇をもたらす可能性が示唆される。

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研究目的(著者による)

To explore the genetic and epigenetic consequences of exposing dividing human peripheral lymphocytes to low-intensity continuous wave 0.1 THz irradiation. Aneuploidy of the chromosomes as well as replication timing and synchronization of the centromeres were examined.

詳細情報

Increased levels of aneuploidy and asynchronous replication are typical of both hematological malignancies and various solid tumors. Lymphocytes were obtained from nine male volunteers. Three groups were examined: a control group that was undisturbed for the duration of the culturing, a sham-exposed group and an exposed sample. To ascertain that the effects induced by exposing the cells were not thermal, temperature rise was monitored during exposure.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 0.1 THz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 1 h, 2 h or 24 h

ばく露1

主たる特性
周波数 0.1 THz
タイプ
  • electric field
偏波
  • linear
ばく露時間 continuous for 1 h, 2 h or 24 h
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • cylindrical corrugated waveguide
Distance between exposed object and exposure source 28 cm
ばく露装置の詳細 33.4 cm long waveguide with an inner diameter of 3.8 cm placed inside a temperature controlled incubator; inner walls of incubator covered with pyramidal radiation-absorbing material
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力密度 0.031 mW/cm² - 計算値 - -
SAR 2.4 mW/g - 計算値 - -

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:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

The present study suggests the existence of genetic instability, reflected by increased levels of aneuploidy and increased levels of asynchronous replication of centromeres, in lymphocytes due to exposure to 0.1 THz continous wave radiation. Chromosomes 11 and 17 were most vulnerable (about 30% increase in aneuploidy after 2 and 24 h of exposure) due to exposure, while chromosomes 1 and 10 were not affected. There were changes in the asynchronous mode of replication of centromeres 11, 17 and 1 (by 40%) after 2 h of exposure and in the centromeres of all four chromosomes after 24 h of exposure (by 50%).

研究の種別:

研究助成

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