ジメチルスルホキシドによる放射線保護の代替メカニズム。DNA二本鎖切断修復の可能性のある促進

ジメチルスルホキシド（DMSO）の放射線保護効果は長年知られており、イオン化放射線によって誘発されるヒドロキシル（OH）ラジカルの抑制は、この効果の主な原因であると考えられています。ただし、使用されたDMSO濃度は非常に高く、以前の研究では毒性がある可能性があります。本研究では、照射前にDMSOの低い非毒性濃度（0.5％、つまり64 mM）を投与し、その放射性保護効果を調べました。コロニー形成アッセイと小核アッセイは、CHOで有意な放射線保護効果を示しましたが、DNA二本鎖切断の修復機能に欠陥があるXRS5ではそうではありません。リン酸化H2AXのレベルと、DMSO処理CHO細胞における初期DNA二本鎖切断を反映する可能性のある照射後15分後53bp1病巣の形成は、非治療細胞のものと類似しており、放射性保護効果は起因しないことを示唆しています。DMSOの低濃度における一般的な間接作用の抑制へ。一方、照射の2時間後、残留DNA二本鎖切断を反映する可能性のある53bp1病巣の平均数は、非治療細胞と比較してDMSO処理CHO細胞で有意に減少しました。結果は、DMSOの低濃度が、間接作用の抑制ではなく、DNA二本鎖切断修復の促進を通じて放射線保護効果を発揮することを示しています。

The radioprotective effects of dimethyl sulfoxide (DMSO) have been known for many years, and the suppression of hydroxyl (OH) radicals induced by ionizing radiation has been thought to be the main cause of this effect. However, the DMSO concentration used was very high, and might be toxic, in earlier studies. In the present study, we administered a lower, non-toxic concentration (0.5%, i.e., 64 mM) of DMSO before irradiation and examined its radioprotective effects. Colony formation assay and micronucleus assay showed significant radioprotective effects in CHO, but not in xrs5, which is defective in the repair function of DNA double-strand breaks. The levels of phosphorylated H2AX and the formation of 53BP1 foci 15 minutes after irradiation, which might reflect initial DNA double-strand breaks, in DMSO-treated CHO cells were similar to those in non-treated cells, suggesting that the radioprotective effects were not attributable to the suppression of general indirect action in the lower concentration of DMSO. On the other hand, 2 hours after irradiation, the average number of 53BP1 foci, which might reflect residual DNA double-strand breaks, was significantly decreased in DMSO-treated CHO cells compared to non-treated cells. The results indicated that low concentration of DMSO exerts radioprotective effects through the facilitation of DNA double-strand break repair rather than through the suppression of indirect action.