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

[静磁界及びELF磁界は腫瘍増殖の阻害とアポトーシスを誘導する] med./bio.

Static and ELF magnetic fields induce tumor growth inhibition and apoptosis

著者: Tofani S, Barone D, Cintorino M, de Santi MM, Ferrara A, Orlassino R, Ossola P, Peroglio F, Rolfo K, Ronchetto F
掲載誌: Bioelectromagnetics 2001; 22 (6): 419-428
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この研究は、静的および超低周波（ELF）の磁界（MF）が新生物細胞の機能を妨害するか否かを調べた。2つの形質転換細胞株（ヒト結腸腺がん細胞株WiDrおよびヒト乳腺がん細胞株MCF-7）および1つの非形質転換細胞株（胚性肺線維芽細胞株MRC-5）を対象に、MFの特性（強度、周波数、および変調）の役割を調べるインビトロ実験を行った。その結果、アポトーシスと形態学的に一致する細胞死の増加が、2つの形質転換細胞株において排他的に見られた；細胞死の誘導は、1 mTを上回るＭＦで観察された；それはMFの周波数とは無関係であり、変調MF（50Hzを重畳させた静磁界）で増加した。次に、このようなインビトロ実験の結果に基づいて、4つの異なるMFばく露特性を選択し、WiDr細胞を皮下に異種移植されたヌードマウスのばく露に用いた。その結果、毎日70分間、4週間のばく露の終了時に有意な腫瘍増殖抑制（最大50％）効果をもたらしたのは、全ばく露時間の少なくとも60％にわたって変調MFを用いた場合であり、その時の時間平均されたMF強度は3.59 mT以上であった、と報告している。

研究目的（著者による）

イン・ビトロ及びイン・ビボの両方での腫瘍細胞死に対する、異なる静磁界及び超低周波磁界の影響を調査すること。

詳細情報

本稿では異なる2つの実験セットアップの知見を示す：1)形質転換細胞株2つ（ヒト結腸腺がんWiDR、ヒト乳腺がんMCF-7）及び非形質転換細胞株1つ（胚性肺線維芽細胞MRC-5）を用いた イン・ビトロでの研究。2) WiDr腫瘍のあるCD-1マウスを用いた イン・ビボでの研究。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 0–100 Hz
ばく露時間: 20 min
ばく露2: 0–100 Hz
ばく露時間: 70 min/day, 5 days/week, for 4 weeks
  • 磁束密度: 300 µT effective value (0.6 mT, 0.8 mT, 1 mT, 1.5 mT, 2 mT, 2.5 mT and 3 mT; ELF MF)
  • 磁束密度: 2.5 mT minimum (3.8 mT, 4 mT and 5 mT; static magnetic field)

General information

All the magnetic fields are the effective values except for DC MF.

ばく露1

主たる特性
周波数 0–100 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 20 min
Additional information 16 Hz, 50 Hz and 100 Hz magnetic field + static magnetic field were applied.
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 Flasks containing cell cultures were located inside the thermostated water bath box (maintained at 37°C) placed between the pair of coils. The pair of coils were mounted horizontally with their axes in the same plane and orthogonal to the ground.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
Additional information Up to three flasks containing cell cultures and one containing only culture medium were used.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 1 mT - 測定値 - 3 mT, 10 mT and 30 mT; both static and ELF MF
測定および計算の詳細

Magnetic field was measured using two different gaussmeters with two different Hall probes and was continuously monitored during each exposure session using an EMDEX MF dosimeter placed close to the coil.

ばく露2

主たる特性
周波数 0–100 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 70 min/day, 5 days/week, for 4 weeks
Additional information 16 Hz, 50 Hz and 100 Hz magnetic field + static magnetic field were applied.
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 Each mouse was held in an individual plexiglas box (14.7 x 3.6 x 3.6 cm) placed between the two coils. The pair of coils were mounted horizontally with their axes in the same plane and orthogonal to the ground. A total of 5 mice were simultaneously exposed in the exposure unit.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
Additional information There were four treatment groups: Treatment 1: extremely low frequency magnetic field (ELF MF) alternated with static magnetic field (SMF); Treatment 2: SMF applied on odd days and SMF+ELF MF applied on even days; Treatment 3: ELF MF + SMF alternated with SMF alone; Treatment 4: ELF MF + SMF.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 300 µT effective value 測定値 - 0.6 mT, 0.8 mT, 1 mT, 1.5 mT, 2 mT, 2.5 mT and 3 mT; ELF MF
磁束密度 2.5 mT minimum 測定値 - 3.8 mT, 4 mT and 5 mT; static magnetic field
測定および計算の詳細

Magnetic field was measured using two different gaussmeters with two different Hall probes and was continuously monitored during each exposure session using an EMDEX MF dosimeter placed close to the coil.

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:
  • ばく露前
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

イン・ビボでの実験のための最適な磁界条件を評価するため、イン・ビトロでの実験を実施した。
イン・ビトロでの実験の結果は、強度が1mTより高い磁界ばく露には、アポトーシス用の細胞死を誘発する能力があることを示している。

イン・ビボでの実験は、インキュベートした腫瘍細胞における成長阻害を明らかにした。調査した正常な体細胞には、磁界ばく露による悪影響は認められなかった。

研究の種別:

研究助成

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