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

[HL60細胞での50Hz磁界によるCREB DNA結合活性化は細胞外および細胞内のCa 2+に依存するが、PKA、PKC、ERKまたはp38 MAPKには依存しない] med./bio.

CREB DNA binding activation by a 50-Hz magnetic field in HL60 cells is dependent on extra- and intracellular Ca2+ but not PKA, PKC, ERK, or p38 MAPK

著者: Zhou J, Yao G, Zhang J, Chang Z
掲載誌: Biochem Biophys Res Commun 2002; 296 (4): 1013-1018
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この研究は、超低周波磁界（ELF MF）が遺伝子転写の変化を引き起こすか否かを、そのメカニズムの候補仮説に基づき調べた。具体的には、0.1mT 50 Hzの正弦波ELF MFばく露を与えたHL60細胞において、転写因子であるサイクリックAMP応答配列結合タンパク質CREB（cAMP-responsive element binding protein）のDNAとの結合挙動を、ゲルシフトアッセイを用いて測定した。その結果、正弦波ELF MFばく露は、CREBの結合を活性化した；その時間的経過は、10分間のMFばく露の場合、まず、ばく露直後に結合の形成が増加し、その1時間後にピークレベルに達し、ばく露の4時間後にベースラインレベルに回復した；30分、1および2時間のMFばく露においては、ばく露後に、MF誘導性の新規のATF2 / ATF2ホモダイマー形成が観察された；さまざまな阻害剤を利用した実験により、MF誘導によるCREBとDNAの結合増加には、細胞外および細胞内Ca（2+）の両方への依存性が見られたが、PKA、PKC、ERK、またはp38 MAPKへの依存性はないことが示された、と報告している。

研究目的（著者による）

ヒト細胞におけるCREB転写因子のDNA結合活性に対する、0.1mT、50Hzの超低周波正弦波磁界へのばく露の影響を調査すること。

詳細情報

CREB（サイクリックAMP応答エレメント結合タンパク質）は、細胞外刺激に対する細胞応答を介在し、増殖または分化に関与する各種のシグナル伝達経路のターゲットの転写因子の一つである。CREBの活性化には複数のシグナル伝達経路が関与しているので、磁界に誘発されたCREB結合活性に対する各種の阻害剤の影響も調査した（異なるシグナル伝達経路の阻害剤、例：PKA、PKC、ERK（細胞外シグナル制御キナーゼ）、p38 MAPK（p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ））。更に、Ca2+キレート剤を用いて、細胞内及び細胞外Ca2+濃度の関連を調べた。

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: 10 min, 0.5, 1, 2, 4, and 12 hrs (sham exposure for 12 hrs)

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 10 min, 0.5, 1, 2, 4, and 12 hrs (sham exposure for 12 hrs)
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
チャンバの詳細 The coils were placed in a mu-metal container.
ばく露装置の詳細 The magnetic field was very uniform (0.1%) at the center (10 x 10 x 10 cm³) of the coils where the cell cultures dishes were placed. Sham-exposed cells were handled in the same manner but without the magnetic field.
Additional information Three groups of square copper coils 36 cm x 36 cm with the upper, middle and lower coils having 104, 52 and 104 turns, respectively. They were spaced 18 cm from each other.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 0.1 mT unspecified 測定値 - -
Additional parameter details

The AC background field in the incubator was 1-2 µT and the total static MF was 18.5 mT with a 14.1 mT horizontal and 12 mT vertical components.

測定および計算の詳細

The magnetic field densities was measured using a Model EFA2 meter.

Reference articles

  • Zhou J et al. (2002): [50Hz磁界にばく露されたHL60細胞のサイトカイン受容体の遺伝子発現]

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:
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

磁界ばく露はCREB-DNA結合の時間依存性の活性化を生じた。CREB複合体形成は10分間の磁界ばく露の直後に増加し、1時間後にピークレベルに達し、ばく露の4時間後に基底レベルに戻った。
更に、磁界ばく露に誘発されたCREB-DNA結合の増加は、細胞外及び細胞内のCa2+濃度に依存したが、PKA、PKC、ERK、またはp38 MAPKには依存しなかった。
これらの結果は、磁界ばく露がCa2+が関連する信号伝達経路を通じてCREB-DNA結合を活性化させることを示すものである。

研究の種別:

研究助成

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