2012年3月31日

LNT仮説はショウジョウバエを基にしてるから間違っているのか?

タイトルどおりです。 僕の結論として、LNT仮説はショウジョウバエの結果のみを基にしているわけでもありませんし、ヒトを含む哺乳類でも「間接的に支持されている」ので、仮説としては妥当な仮説ですので『LNTはショウジョウバエの実験だから間違ってる』は的外れ。 『LNTはノーベル賞をとった研究を基にしているんだから正しい』というのも見かけたりしますが、それは論外です。 続きを読む
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中原伸一郎 @dotcom07

@Yuhki_Nakatake LNT仮説にはDNA的に致命的な欠陥があると思います。如何思われますか?>★☆★ 放射線、ICRPの国際基準の致命的な欠陥。ヒトとハエ♂の決定的な違い ★☆★ http://t.co/yrSeGzV7

2012-03-28 16:40:26
naka-take @Yuhki_Nakatake

@dotcom07 そのまとめ拝見しておりました。mixi上でやり取りした記憶ありです。んと、結構長くなりますが、良いでしょか? ポイントとして①議論となる線量のレンジ違い ②生物種間の問題 ③細胞系譜の違い あたりがメインになったと記憶してます

2012-03-28 16:46:00
中原伸一郎 @dotcom07

@Yuhki_Nakatake お返事感謝。ご存知の様にヒトとショウジョウバエ♂の成熟精子とでは、DNA修復機能に決定的な違いがあります。LNT仮説は後者をベースにしてます。それこそ問題かと。http://t.co/9s9j9iT0 http://t.co/yrSeGzV7

2012-03-28 17:24:31
naka-take @Yuhki_Nakatake

@dotcom07 まず、LNT仮説は低線量での仮説です。ノーベル賞をの彼の研究は、高線量域で「放射線の影響の線形性」を見出した研究で、それ自体はヒトでも実証されています。LNT仮説は線形性を論拠にしますが「LNT仮説がショウジョウバエの研究を基にしている」は誤りです【続きます】

2012-03-28 18:59:46
naka-take @Yuhki_Nakatake

@dotcom07 えと、続きです。記事を読んだ感想ですが、ショジョウバエの実験に関しては、昆虫の生殖細胞は哺乳類と異なるのは全くの同意をするのですが、『DNAの修復能が欠落してしまった特殊な細胞』だとされていますよね。この点がちょっと良く分からないのです。

2012-03-28 23:12:43
naka-take @Yuhki_Nakatake

@dotcom07 。この記述の論拠→http://t.co/3Gq0iZFM 『種』と書かれているのが、このハエの系統自体にDNA修復に変異のある種、という意味なのか、染色体が一本しかない精子という細胞『種』だからなのか、ちと不明なのでした。何かご存知ですか?

2012-03-28 23:15:51
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naka-take @Yuhki_Nakatake

@dotcom07 素直に読むと、実験に使ったハエが、当時は良く分からなかったけども「DNA修復酵素が欠損してた特殊な遺伝子変異ハエ」で実験してた、と読めるのですが、元論文をチェックしても、ざっくり論文検索してもそういった情報の裏が取れませんでした。何かご存知なら是非

2012-03-28 23:18:31
naka-take @Yuhki_Nakatake

@dotcom07 まぁその系統の問題はおいといて、判断保留します。次に成熟精子、という細胞系譜の特殊性について。成熟精子は①細胞分裂が停止している②染色体が片側しかない という特質を持っているので、普通の分裂細胞よりも「DNA修復が極めてされにくい」細胞であるのは間違いないです

2012-03-28 23:23:27
naka-take @Yuhki_Nakatake

一般的に、2本鎖DNAの修復は2パターンで行われますがhttp://t.co/rhftemCb、その両方の方式ともに染色体が2本あることを利用して修復します。ですので、電中研の報告書の内容に誤りは特にありません。@Yuhki_Nakatake @dotcom07

2012-03-28 23:42:09
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 染色体が一本であればこの2パターンとも使えないので、電中研の報告書http://t.co/Xw9gHOFtとかで「体細胞とは異なり、DNA修復能がない特殊な細胞です」と表記されているのかなぁ。先の新聞の記載とちと異なりますよね

2012-03-28 23:45:16
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 でも、ちょっと引っかかることもあって、染色体が一本だったら「DNA修復能がない」とは言えないんですよ。DNA修復酵素には色々あって、1本鎖のDNAに対しての損傷だったら、細胞分裂を介さずともDNAを修復する機構自体はあります。

2012-03-28 23:49:38
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 成熟精子には細胞質が無い、というのも「修復能がない」の論拠にはなりません。修復は核でなされるものです。活性酸素の消去機構が少ない、というのはあるでしょうけど、「修復能がない」っつーのは乱暴な表現だと思いました。

2012-03-28 23:53:15
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 細胞分裂する細胞は、分裂している最中に「細胞周期チェックポイント」というのがあって、DNAに変異がある細胞が自殺する機構もあるので、分裂しない細胞は変異を蓄積しやすいのは正しいのですけど、これはむしろガン細胞の排除機構です。

2012-03-28 23:57:49
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 途中まとめをすると、1:新聞の記事は論拠不明 2:電中研のはだいたい合ってるけど表現注意 あたりです。・・・なんか書いててグダグダになってる気がしますが、このまま突っ走りますw

2012-03-29 00:01:11
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 で、肝心の低線量域でLNT仮説が成り立つか?の実験に関してですが、結論としては「良く分からん」ので、直接的な健康被害の観測は動物実験的にも実証は厳しい結果ですので、 まとめでの指摘の殆どは尤もな指摘です。

2012-03-29 00:09:00
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 ハエでも「分裂過程の未熟な生殖細胞」を用いた実験では少量の放射線ではむしろ変異が減少する結果が得られたりhttp://t.co/1uTeClI5、閾値が見られたりしてますhttp://t.co/iTZkUhPd し、

2012-03-29 00:09:58
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 メガマウス実験のような大規模実験でも随分線量を上げないと効果が見られないhttp://t.co/RxUSLqodので「原発事故でおきるような低線量被曝よりも随分高い線量」でやったのに直接的な証拠が得られなかった訳です

2012-03-29 00:15:21
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 ショウジョウバエと哺乳類のもつDNA修復能は当然違ってて「哺乳類のほうが複雑な遺伝子の構造をとり、修復酵素の数や種類も多い」「免疫系や異常な細胞の自殺機構などの細胞淘汰が哺乳類のほうが発達している」ので、ガンになりにくいです

2012-03-29 00:21:18
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 ここら辺をごっちゃにすると良くわからなくなります。このショウジョウバエ系のことを書いているページをググったりすると、ビミョーに合っているような間違っているような記載のブログが多いです。

2012-03-29 00:26:35
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 LNTの基本的な考えは1927年にショウジョウバエで提唱されたものですが、その後の解析で「一定以上の線量ではかなり妥当」と分かったものです。広島長崎しかり、医療被曝しかり、哺乳類でも確認された説。

2012-03-29 00:27:02
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 問題は「低線量域でLNTが成り立つか」という点で、それに対してはショウジョウバエの結果は論拠になりません。ただ、気をつけなくてはいけないのは、ショウジョウバエだから成り立たない、とはいえない点。

2012-03-29 00:27:38
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 メガマウス実験でも一定以上で観測されている直線性を、低線量領域に延ばした場合、自然発生率と近いことが証明されてますし。http://t.co/U73OBYZX 「間接的にLNTが支持される結果」になってます。ただ直接ではない

2012-03-29 00:29:05
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 LNTの概念や、変異原性http://t.co/K1BR25Zwを持つ発がん性物質に対する「どれだけ少なくても影響があるとしましょう」という防護的な考えが提唱されたのは、

2012-03-29 00:31:36
naka-take @Yuhki_Nakatake

@Yuhki_Nakatake @dotcom07 DNAの修復機構や一度起きたガンを排除するシステムが良く分かっていなかった為、という時代的な背景がありますhttp://t.co/iwFwjdHt ので、若干古い考えかなぁとも思いますが、

2012-03-29 00:39:01
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コメント

あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月8日
電中研(電気中央研究所)の一連の論文には注意が必要。マラーの実験は、ショウジョウバエの成虫を用いた。電中研の実験は、3齢幼虫を用いた。それを自分たちの都合の良いように、マラーは成熟精子、電中研は未成熟精子を用いて実験したと言い変えている。確かに3齢幼虫には成熟精子は無いが、そもそも精巣や精液をつくる副精巣がほとんど発達していない。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月8日
ショウジョウバエの雄生殖系列細胞にも当然DNA修復機構があり、第二減数分裂までしっかりと確認されている。減数分裂終了後の精細胞(筆者らが成熟精子としている)では、確かにDNA修復がおこりにくいとはなっている。この現象は、ショウジョウバエに限らず、ヒトでも減数分裂終了後の性細胞はDNA損傷が蓄積されやすいとされている。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月8日
また、ショウジョウバエでもDNA損傷が残った精子がそのままDNA修復されずに子孫に遺伝するのではなく、雌の体内の中でDNA修復がおこなわれていることが確認されている。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月8日
低線量が安全だという結論を導くために、ストーリーを考えて実験し論文をかいたかのようにみえる。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月8日
私も原発には反対ですが、LNT仮説はショウジョウバエを基にしてるから間違っているという一連の主張にはうんざりしています。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月9日
AiueoBouzu それは的外れかと。ショウジョウバエでのPGC(原始生殖細胞)への分化は、卵から幼虫に至る間のblastoderm formationでのPole Body形成時に既に規定されます。それらが分裂・分化して【最終的な精子ができる前】に、放射線を当てて実験した結果であれば、幼虫だろうと成虫だろうと同じ事。同じ細胞系譜の由来なんですから、DNAへの損傷があるならば、影響が出て然るべきですよね。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月9日
AiueoBouzu 雌の体内ということは、受精後の相同性組換えによる修復です?それは一定頻度で起こりますよね。http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1462910/
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月9日
Yuhki_Nakatake あ、NHEJでも修復されますね。まぁそれは一定のキャパシティーがあると思われます。ハエでもあるし、哺乳類にもあります。哺乳類の方が多段階で高等な分子機構を持ちますが、http://ghop.exblog.jp/9816965/のように、細胞レベルでみると昆虫細胞の方が放射線に強かったりしますし、一概に「哺乳類だから」「ハエだから」とは判断するのは僕には無理。免疫系を含めて「最終的にがんを発症して死ぬ」までを考えると、哺乳類の方が多段階の防護機構を持っていることは確かですね。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月9日
AiueoBouzu 実験や論文で、背景や主張がないものってあるのでしょうか?逆の主張をする論文があったとしても、それはそれで妥当な結果・解釈です。色々な科学的な主張を総合して、通説と呼ばれるものが形成されます。http://ksakurai.nwr.jp/R/slides/Nisekagaku.pdfあたりが分かりやすいです。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月9日
Yuhki_Nakatake いや、幼虫と成虫で意味あいが異なるかと思います。3齢幼虫個体に三日間放射線をあてた場合、確かにその時期精母細胞だったものが(DNA修復し)精子になり受精するケースもあります。しかし、その三日後に作られた放射線の影響の少ない新たに作られた精原細胞が精子となり受精するケースがあるかと思います。幼虫を使った場合だと、同じ精子になるとはいえ、放射線の影響を直接受けた細胞とほとんど受けていない(間接的には受けてはいるが)細胞を考慮にいれる必要があるかと思います。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月9日
AiueoBouzu 放射線の影響として、起源の幹細胞のDNAへの変異が入ったら、その娘細胞にも変異が入ります。だから放射線は変異原性とか遺伝毒性が議論されます。細胞系譜で考えるべきですよ。一般には、遡れば遡るほど、最終的に影響を与える子孫の割合が増えます。細胞A→2x細胞B→4x細胞C→8x細胞Dという分化系譜があった場合、Aに変異が入ったら8つのD全部に変異が入ります。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月9日
AiueoBouzu 上のような細胞分裂を介した分化系譜の場合(つまり普通の精子形成とかの場合)、細胞分裂期に「チェックポイント」と呼ばれる期間が存在するので、そこで異常な細胞はアポトーシスにより一定数除去されます。なので、未成熟な精子の元細胞を使うと、LNTのような直線性が低線量でみられなくなります。マウスでやるとこれに免疫系の作用も追加されます。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月9日
成虫に比べ幼虫期の精巣は小さいし成虫にくらべ中身もほとんどないと聞いていたので、実験の前提となる放射線が直接あたる細胞の数自体が全く違うという思い込みばかりで考えていました。すこしモヤモヤが晴れました。ご教授ありがとうございました。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
でも、やはり「同じ細胞系譜」とはいえ、完全変態生物であるハエは幼虫と成虫では細胞のとりまく環境(発現する遺伝子、ホルモンとか)は違うし、受精するまでの精子以外のファクター、複雑な性行動や精液に含まれる性ペプチド(ハエは精子だけじゃ受精にいたらない)などの影響を全て無視して
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
、「マラーは成熟精子を使った、一方私たちは未成熟精子を使って実験をおこなった」と言い換えるのは恣意的で違和感は感じます。「マラーは成虫に、私たちは幼虫に放射線をあてて異なる結果がでた、その原因の一つは生殖系列細胞の違いではないか」で終わってたらすっきりしてたんですけどね。生き物を細胞だけでみて、同じ細胞系譜だから一緒だろっと言われればぐうの音もでませんが。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
もちろん、次世代に引き継がれるのは遺伝子だけ?で、次世代の変異率をみるのに生殖系列細胞以外考えても関係ありませんね。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月10日
AiueoBouzu 【全く同じ細胞】だったら異なる結果は出ないはずですよね。http://p.tl/4W8Cに電中研の詳細な報告がありますが、4Pの考察の文頭に「未熟な精子を用いた場合云々」と書き始められ「異なるのは精子の成熟度だけである云々」「成熟精子は半数体であり云々」「未熟な精子は2倍体で云々」と書かれてあります。その後の解釈も相応に慎重ですし、未熟・成熟という表現には、特に違和感は感じなかったです。むしろ、まとめ内のように「修復能が無い」とかの表現が気になりました。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
ご教授ありがとうございます。nakatake先生のおっしゃる通り、「修復能が無い」には疑問を覚えました。筆者らはDNA修復能力のない根拠に60年代の論文を2報しかあげていませんよね。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
でも、その論文は(当時の技術で)減数分裂終了後の細胞ではtranscription activityがみられないというものだったかと思います。そこから飛躍して修復能がないと断言していることに不思議に思いました。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
また、筆者らの「異なるのは精子の成熟度だけである云々」にも疑問を感じました。筆者らの話だけみると、個体から成熟精子や未成熟精子をとりだし、それを使って放射線をあてる実験をしたようにみえもしますが、実際は幼虫、成虫個体そのものに放射線をあてています。成虫個体では未成熟精子も成熟精子もあるのに、なんでマラーは成熟精子のみを使って実験したと書けるのかが疑問に感じました。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年8月10日
AiueoBouzu まぁ大体の実験方法から「X線を使ってるんだし当然全部にあたるよね」とか「放射線当ててすぐにMatingすれば、影響の殆どは成熟精子からだと考えられるよね」とか「未成熟のに当たっても影響が出にくいという結果もあるし、変異のほぼ全部が成熟精子由来として結果を解釈して、実際の実験中に未成熟のが成熟精子になったとしても、大して結論は変わらんなぁ」とかって考えらますよね。
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あいうえお @AiueoBouzu 2012年8月10日
そうですよね。この論文では、異なる発生学的バックグランド下で、かつ細胞数の定量性が不確かな実験系なのに両者を単純に比較し、しかも「異なるのは精子の成熟度だけである云々」と断言していたりで僕個人的には、えっ?て感じてしまっていました。勉強になりました。
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naka-take @Yuhki_Nakatake 2012年11月4日
いまだにここんところが混乱を生むようですが、ハエだろうがヒトであろうが、精原細胞(減数分裂前の精子になる前の分裂細胞)であれば、DNA修復能は高く、精子(分裂が停止していて、修復機構が極低レベル)になれば「ハエだろうがヒトであろうがDNA修復能は極めて低い」です(無いってのは乱暴な表現ですが、組換えによる修復はできないし、塩基置換による修復系も分裂期に比べて活性がガタ落ちになるので、極めて低いのも確か)。
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Dr. 亜野 偽鱒 @ichimiyar 2013年8月18日
DNA修復能を持つ生物の場合は低線量率かつ一定線量までの場合は良い結果も見られるようだが、一方で医療被曝(高線量率)や建材などによるラドンガス被曝(低線量率?)の場合は有意な影響が見られる訳で、個別に条件を吟味する必要があるのでは無いかと思う。よってALARAの原則は妥当かと。
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Dr. 亜野 偽鱒 @ichimiyar 2013年8月18日
http://bit.ly/yEW3YP を見ると(原著論文でなくWikiで失礼)ラドンは100 Bq/m3(0.3uSv/h=2.5mSv/y)でも肺がんリスクが16%上昇しLNTを支持するとある。線量あたりの影響としては他の放射線被曝に比べて相当大きい。
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