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

[イン・ビトロでの2450MHzマイクロ波および低線量ガンマ線照射後のアルカリ感受性部位DNA損傷およびタンパク質-DNA架橋の測定] med./bio.

Measurements of alkali-labile DNA damage and protein-DNA crosslinks after 2450 MHz microwave and low-dose gamma irradiation in vitro

著者: Lagroye I, Hook GJ, Wettring BA, Baty JD, Moros EG, Straube WL, Roti Roti JL
掲載誌: Radiat Res 2004; 161 (2): 201-214
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この研究は、2450 MHzマイクロ波放射が、C3H 10T（1/2）細胞にDNAのアルカリ不安定部位の損傷、DNA-タンパク質またはDNA-DNAの架橋を誘発するかどうかを判定するためのインビトロ実験を行った。2450 MHz連続波（CW）マイクロ波（SAR = 1.9 W / kg）の2時間ばく露または1 mMシスプラチン(DNA架橋についての陽性対照)投与のどちらかの処置を行ったC3H 10T（1/2）細胞に4 Gyのガンマ線を照射した。ガンマ線照射の直後に、DNA損傷を検出するために単一細胞ゲル電気泳動アッセイを行った。ばく露条件ごとに1組のサンプルは、プロテイナーゼK（1 mg / ml）処理を行い、起こりうるDNA-タンパク質架橋を全て除去した。また、DNA-DNA架橋とは独立にDNA-タンパク質架橋を測定した。その結果、ガンマ線（4 Gy）は、重大なDNA損傷を誘発した；マイクロ波の単独ばく露では、DNA損傷は検出されなかった；架橋剤であるシスプラチンは、ガンマ線照射されたC3H 10T（1/2）細胞におけるコメット長および正規化コメットモーメントの両方を有意に低下させた；対照的に、2450 MHzマイクロ波は、ガンマ線によって誘発されるDNAの移行を妨げなかった；対照細胞をプロテイナーゼKで処理すると、DNA損傷なしでコメット長および正規化コメットモーメントの両方は増加した；しかし、マイクロ波単独ばく露またはマイクロ波とガンマ線の組み合わせ処理を受けた細胞では、プロテイナーゼK処理による追加の効果は見られなかった；一方、プロテイナーゼK処理は、シスプラチンで前処理し、ガンマ線を照射した細胞のDNAの移行を回復する効力がなかった；これらの知見を総合し、1.9 W / kgの2450 MHz CWマイクロ波の2時間ばく露は、測定可能なDNAのアルカリ不安定部位の損傷、およびDNA-DNAまたはDNA-タンパク質の架橋は誘発しなかった、と報告している。

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研究目的（著者による）

To determine whether 2450 MHz microwave irradiation induces alkali-labile DNA damage and/or DNA-protein or DNA-DNA crosslinks in C3H10T(1/2) cells.

詳細情報

To evaluate the potential of these microwaves to induce DNA-DNA or DNA-protein crosslinks, microwave-exposed cells were treated with 4 Gy of gamma radiation and the DNA migration pattern in the comet assay was evaluated. The presence of DNA-DNA or DNA-protein crosslinks in cells containing DNA damage has been shown to reduce the level of DNA migration found in the comet assay.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2,450 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 2 h
  • SAR: 1.9 W/kg mean (± 1.0 W/kg)

General information

Each experiment included the following treatment groups: sham exposed, MW exposed, sham/γ-ray exposed, and MW/γ-ray exposed.

ばく露1

主たる特性
周波数 2,450 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 h
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
チャンバの詳細 Chamber with up to 10 radial transmission lines (RTLs), consisting of parallel-plates with aluminium bottom plate and a metal-faced composite top plate [Moros et al., 1999].
ばく露装置の詳細 The electric field of the waves propagating radially outward was perpendicular to the cell layer. The tangential magnetic field was perpendicular to the EF and the propagation direction.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 1.9 W/kg mean 測定値および計算値 - ± 1.0 W/kg
Additional parameter details

Cells exposed to ionising radiation, either after MW or CDDP treatment or alone as a positive control, were protected from light and irradiated in suspension on ice with 4 Gy of 137Cs γ-rays at a dose rate of 7.34 Gy/min.

測定および計算の詳細

The average SAR at the bottom of the flasks was determined using a fast temperature differential measurement technique [Pickard et al., 1999] and agreed well with FDTD modelling results [Pickard et al., 2000]. The measured SAR value does not include the uncertainty of ±10% due to standard power measurements.

Reference articles

  • Pickard WF et al. (2000): [誘電体装荷放射状送電線における培養瓶内のSAR分布の実験的および数的測定]
  • Moros EG et al. (1999): [大量の培養瓶へのマイクロ波照射用広帯域遮蔽ばく露装置としての放射状送電線]
  • Pickard WF et al. (1999): [横断電磁モードばく露装置内の培養フラスコ内での比吸収率分布の簡易モデルおよび計測]
  • Chou CK et al. (1996): [無線周波電磁界ばく露：実験的ドシメトリに関する教育的レビュー]

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）

Ionizing gamma radiation (4 Gy) induced significant DNA damage. However, no DNA damage could be revealed after exposure to 2450 MHz CW (continuous wave) microwaves alone. The crosslinking agent CDDP (cis-diamine dichloroplatinum II (cisplatin), used as a positive control) significantly reduced both the comet length and the normalized comet moment in the cells irradiated with 4 Gy gamma rays. In contrast, 2450 MHz microwaves did not impede the DNA migration induced by gamma radiation. When control cells were treated with proteinase K, both parameters increased in the absence of any DNA damage. However, no additional effect of proteinase K was seen in samples exposed to the microwaves or in samples treated with the combination of microwaves and radiation. On the other hand, proteinase K treatment was ineffective in restoring any migration of the DNA in cells pretreated with CDDP and exposed to gamma rays. When DNA-protein crosslinks were specifically measured, the authors found no evidence for the induction of DNA-protein crosslinks or changes in amount of the protein.
Thus, the results show that a 2-h exposure to 1.9 W/ kg of 2450 MHz CW microwaves did not induce measurable alkali-labile DNA damage or DNA-DNA or DNA-protein crosslinks.

研究の種別:

研究助成

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