- 본 세부과제의 1단계 연구목표는 저준위 방사선에 의해 변화하는 면역세포의 수용체 및 신호전달 인자 발현 및 mechanism 기반기술의 개발임. - 1차 년도에서는 방사선 조사가 면역세포의 활성에 영향을 미치는 지를 알아보았음. 생쥐 비장세포와 사람 말초혈액으로부터 각각 NK 세포를 분리하여, 0.2 Gy, 0.5 Gy 조건으로 방사선을 조사한 후, 암세포에 대한 살상능력을 측정하였음. 방사선을 조사하지 않은 그룹에 비해 방사선 조사된 면역세포의 살상능력이 증가함을 보여주었음. - 2차 년도에서는 면역세포의 활성을 적
- 본 세부과제의 1단계 연구목표는 저준위 방사선에 의해 변화하는 면역세포의 수용체 및 신호전달 인자 발현 및 mechanism 기반기술의 개발임. - 1차 년도에서는 방사선 조사가 면역세포의 활성에 영향을 미치는 지를 알아보았음. 생쥐 비장세포와 사람 말초혈액으로부터 각각 NK 세포를 분리하여, 0.2 Gy, 0.5 Gy 조건으로 방사선을 조사한 후, 암세포에 대한 살상능력을 측정하였음. 방사선을 조사하지 않은 그룹에 비해 방사선 조사된 면역세포의 살상능력이 증가함을 보여주었음. - 2차 년도에서는 면역세포의 활성을 적정한 조건의 방사선 조사 기준을 선택하여, 세포살상 능력, 세포증식, 세포사, cytokine 분비량 등을 스크린하였음. 저준위 (4.2 mGy/hr, for 48 hrs, total dose 0.2Gy) 조건의 방사선 조사가 생쥐 NK 세포의 암세포살상 능력을 높여주었고, 이 조건에서는 절대적인 세포수의 차이는 거의 없었으며, 세포증식에도 영향을 미치지 않았고, 세포사도 유발하지 않았음을 보여주었음. Acute 조건 (12.6 mGy/sec, for 16 sec, total dose 0.2 Gy)의 비장세포는 non-irradiated 그룹과 비교하였을 때, IFN-γ의 분비가 약간 증가함을 볼 수 있었음. - 따라서, 저준위 방사선 조사는 면역세포의 증식 및 세포사에 영향을 미치지 않으면서, 암세포에 대한 살상 능력을 높여준다는 결과를 도출할 수 있었음.
Abstract▼
High doses of ionizing radiation impair the immune system and induce cancer. In contrast, evidence is emerging that low dose radiation stimulated the immune functions and induce tumor regression. The underlying mechanism of this immune stimulating effects by low-dose irradiation is still not clearly
High doses of ionizing radiation impair the immune system and induce cancer. In contrast, evidence is emerging that low dose radiation stimulated the immune functions and induce tumor regression. The underlying mechanism of this immune stimulating effects by low-dose irradiation is still not clearly understood. In this study, we explored the effect of low dose irradiation on various functions of immune response, primarily focusing on the activity of natural killer (NK) cells, which play an important role in the body's primary defense against virus, bacteria, and cancer. In mouse NK cells exposed to LDR (dose rate 4.2 mGy/hr, total dose 0.2 Gy), significant increase in NK cytotoxicity against tumor cells was observed. At this dose rate, LDR did not result in cell death or changes of cell survival, demonstrating that LDR specifically induce cytolytic activity of NK cells. In addition, cells exposed to LDR increased expression of IFN-gamma, a cytokine that is known to be involved in strong anti-tumor responses. These data suggest that low dose irradiation can result in stimulation of immune responses against tumor cells. Therefore, we are now in the stage to identify the molecules responsible for LDR-induced immune stimulation in NK cells and extend that study to identify anti-aging and longevity-associated novel molecules. Furthermore, we are extending our findings with murine NK cells to human, and characterizing immune stimulating responses of human NK cells and identifying novel LDR-induced immune boosting molecules. Successful identification of LDR-responsive genes will shed light on the development of novel anti-tumor immunetherapy as well as induction of anti-aging and longevity.
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