宇宙航空環境医学 Vol. 61, No. 1, 37, 2024

学生演題 1

B1-3.　ヒト表皮細胞における重力環境変化と放射線照射の複合的ストレスによるNO産生促進と植物成分による抑制効果

平嶺　和佳菜¹，溝口　湧真¹，北畠　和己¹，澁谷　和希¹，金子　実澪¹，矢嶋　優香¹，上村　真生²，
田沼　靖一¹，青木　伸¹，大越　一輝¹，羽田　紀康¹，月本　光俊¹

¹ 東京理科大学薬学部
² 東京理科大学先進工学部

Botanical ingredients suppress NO production induced by altering gravity vector and ionizing-irradiation in human keratinocytes

Wakana Hiramine¹, Yuma Mizoguchi¹, Kazuki Kitabatake¹, Kazuki Shibuya¹, Mirei Kaneko¹, Yuka Yajima¹,
Masao Kamimura², Sei-ichi Tanuma¹, Shin Aoki¹, Kazuki Okoshi¹, Noriyasu Hada¹, Mitsutoshi Tsukimoto¹

¹ Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokyo University of Science
²Department of Medical and Robotic Engineering Design, Faculty of Advanced Engineering

【背景・目的】昨今，有人宇宙活動は世界的に飛躍している。国家宇宙飛行士のInternational Space Station （ISS）での活動にとどまらず，民間の宇宙飛行者による宇宙飛行が行われている。さらに，アルテミス計画で月での活動も見据えられている。
　有人での宇宙活動を行う上で人体における最大の課題の一つに宇宙放射線への被ばくがあげられる。微小重力空間では放射線による細胞への傷害が増強されるという報告があり，これは細胞が受ける重力環境が地上とは異なることが原因と考えられている1）。
　当研究では，細胞を反転させて培養（反転培養）し2），これを維持したまま放射線照射をすることで放射線と重力環境変化の複合的ストレスによる細胞への影響を解析した。さらに重力環境が異なった状態でのγ線照射による炎症性メディエータ産生を植物成分が抑制できるか検討した。
　【方法】ヒト表皮角化細胞 HaCaT細胞を用い，細胞をカバーガラス上に播種し，細胞をカバーガラス上で培養した。その後植物成分を添加しカバーガラスごと反転し培養した（反転培養）。この状態を維持したままγ線を照射（137Cs線源:0.67 Gy/min）し，細胞から放出される細胞障害性因子である一酸化窒素（NO）の産生をフローサイトメトリーで解析した。
　発表者は，宇宙空間における重力性の機械的刺激の異常が，血管内皮細胞の機能障害や表面微細構造変化を惹起することに着目した。そして，血管内皮細胞モデルであるヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）の重力応答性に関する形態学的解析を実施した。地上対照群に加えて，3Dクリノスタットによる模擬微小重力下（SMG群）でHUVECを48時間培養した。
　【結果および考察】反転培養によりγ線照射によるNO産生は促進し，植物成分を添加したサンプルではNO産生が抑制された。これらの結果から，反転培養による重力環境変化と放射線照射の状態に植物成分を添加することにより，NO産生が抑制されることで細胞障害が減弱する可能性が示唆された。
　【参考文献】
　1）　Additive effects of simulated microgravity and ionizing radiation in cell death, induction of ROS and expression of RAC2 in human bronchial epithelial cells, Shaobo Tan, Weiwei Pei, Hao Huang, Guangming Zhou & Wentao Hu,npj Microgravity 6,34 （2020）
　2）　Mechanical remodeling of normally sized mammalian cells under a gravity vector. Zhang C, Zhou L, Zhang F, L? D, Li N, Zheng L, Xu Y, Li Z, Sun S, Long FASEB JOURNAL . 31（2）, 802-813 （2017）