Molecular hydrogen attenuates radiation-induced nucleobase damage to DNA in aerated aqueous solutions. | 放射線照射による水溶液中のDNA核酸塩基ダメージを 分子状水素が緩和する
Int J Radiat Biol. 2016 Jul 20:1-6. [Epub ahead of print]
Molecular hydrogen attenuates radiation-induced nucleobase damage to DNA in aerated aqueous solutions.
Aix Marseille University
Abstract
PURPOSE:
The main aim of the present study is to gain mechanistic insights into the modulating effect of molecular hydrogen on the γ-radiation-induced alteration pathways of DNA nucleobases.
MATERIALS AND METHODS:
Aerated aqueous solutions of calf thymus DNA were exposed to a 60Co source at doses ranging from 0 to 55 Gy under normoxic conditions, in the presence or not of 0.7 MPa hydrogen or helium. The measurement of several modified bases was performed using HPLC associated with electrospray ionization tandem pass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS). Bleaching of aqueous solutions of p-nitrosodimethylaniline (p-NDA) solutions was also used to allow the quantification of hydroxyl radical (•OH) formation.
RESULTS:
pNDA bleaching was significantly reduced in the presence of hyperbaric hydrogen. This is undoubtedly due to •OH scavenging by H2 since, under the same conditions, He had no effect. Similarly, base alterations were significantly reduced in the presence of hydrogen, as compared to controls under normal atmosphere or in the presence of helium. The relative proportions of modified nucleobases were not changed, showing that the only effect of H2 is to scavenge •OH without exhibiting reducing properties.
CONCLUSIONS:
Our findings demonstrate that H2 exerts a significant protection against radiation-induced DNA base damage in aqueous solutions, •OH scavenging being the only mechanism involved.
Int J Radiat Biol. 2016 Jul 20:1-6. [Epub ahead of print]
放射線照射による水溶液中のDNA核酸塩基ダメージを
分子状水素が緩和する
エクスマルセイユ大学
＜要旨＞
目的
ガンマ線によるDNA塩基変性を抑制する分子状水素のメカニズムを調べるため。
手段・方法
子牛胸腺ＤＮＡの水溶液に正常酸素分圧下で0.7MPa水素あるいはヘリウムを添加した状態で、0～55Glyのコバルト60（ガンマ線）を負荷しました。また塩基修復の測定にはHPLC-ESI-MS/MSを用いました。なおp-NDA法を用いてヒドロキシルラジカル生成の定量を行いました。
結果
pNDAによるヒドロキシルラジカルの産生は高圧水素下で有意に減少しました。これはまさにヒドロキシルラジカルが水素によって消去されたことによります。同様に通常の大気組成もしくはヘリウム存在下に比べ、水素存在下では塩基変異が有意に低下しました。なお、それぞれの核酸塩基修復の相対比率には差がありませんでした。水素は還元作用を発揮することなく、ヒドロキシルラジカルを消去するだけにとどまりました。
結論
以上の結果から、放射線照射による水溶液中のDNA塩基ダメージは水素により保護されることが分かりました。そしてヒドロキシルラジカルの消去がそのメカニズムに唯一関与していました。
＜一言＞
放射線によるＤＮＡダメージに対する水素の効果メカニズムを調べたものです。それによると、ダメージを引き起こすヒドロキシルラジカルの消去作用はあったものの、ダメージの修復作用には何ら影響がなかったとのこと（解釈が違っていたらすみません）。ヒドロキシルラジカルの消去だけで放射能ダメージから保護作用が発揮できるものなんでしょうか。謎です。
