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、テラヘルツ放射に誘導された、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。インビトロでリンパ球が低電力密度の0.1THz放射に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、このようなばく露は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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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.
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.
| 周波数 | 0.1 THz |
|---|---|
| タイプ |
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| 偏波 |
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| ばく露時間 | continuous for 1 h, 2 h or 24 h |
| Modulation type | CW |
|---|
| ばく露の発生源／構造 |
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|---|---|
| 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. |
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%).
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