チェルノブイリ進入禁止区域内のバンクベルの臓器量に及ぼす慢性的な低線量環境放射線の影響

The effect of chronic low-dose environmental radiation on organ mass of bank voles in the Chernobyl Exclusion Zone.

• Kati Kivisaari
• Zbyszek Boratyński
• Anton Lavrinienko
• Jenni Kesäniemi
• Philipp Lehmann
• Tapio Mappes

抄録

動物は、汚染された土壌に近接することで外部から環境電離放射線（IR）に曝され、放射性物質の摂取や吸入によって内部からも曝される。内臓は、生理的ストレスによって放射性物質の汚染に反応することができる。慢性的なストレスは、生理的に活動する臓器の大きさを損なう可能性があるが、野生哺乳類の個体群を対象とした研究はほとんど行われていない。チェルノブイリ進入禁止区域（CEZ）に生息する野生のげっ歯類を用いて、環境中のIR汚染が臓器の質量に及ぼす影響を研究しました。CEZ内の放射能汚染勾配を越えた地域から捕獲したバンクベレス（）から、脳、心臓、腎臓、脾臓、肝臓、肺の質量を評価した。臓器の相対質量は、個体の体重を補正するために使用した。その結果、環境中の IR レベルと脳と腎臓の相対質量との間には有意な負の相関関係が示された。また、IRと相対的な心臓の質量との間には有意な正の相関が認められた。主成分分析（PCA）でも、IRと相対的な脾臓の質量との間に正の関係が示唆されたが、脾臓を個別に分析した場合には、この関係は有意ではなかった。また、IRと相対的な肝臓や肺の質量との間には明らかな関係は見られなかった。この結果は、野生個体群では、低用量であっても慢性的にIRを投与することで相対的な臓器質量の変化をもたらす可能性があることを示唆している。この結果の新規性は、低線量の放射線被曝が、高線量の急性放射線被曝で以前に示されたのと同様の方法で臓器の質量に影響を与えることを示していることである。このデータは、実験室での研究に用いられた動物よりも野生動物の方が放射線に対して敏感であるかもしれないという仮説を支持するものである。しかし、食物源の放射線感受性や感染症などの複合ストレスの影響など、他の間接的な影響を除外するためには、より多くの研究が必要である。

Animals are exposed to environmental ionizing radiation (IR) externally through proximity to contaminated soil and internally through ingestion and inhalation of radionuclides. Internal organs can respond to radioactive contamination through physiological stress. Chronic stress can compromise the size of physiologically active organs, but studies on wild mammal populations are scarce. The effects of environmental IR contamination on organ masses was studied by using a wild rodent inhabiting the Chernobyl Exclusion Zone (CEZ). The masses of brain, heart, kidney, spleen, liver and lung were assessed from bank voles () captured from areas across radioactive contamination gradient within the CEZ. Relative organ masses were used to correct for the body mass of an individual. Results showed a significant negative correlation between IR level in the environment and relative brain and kidney mass. A significant positive correlation between IR and relative heart mass was also found. Principal component analysis (PCA) also suggested positive relationship between IR and relative spleen mass, however this relationship was not significant when spleen was analyzed separately. There was no apparent relationship between IR and relative liver or lung mass. Results suggest that in the wild populations even low but chronic doses of IR can lead to changes in relative organ mass. The novelty of these result is showing that exposure to low doses can affect the organ masses in similar fashion as previously shown on high, acute, radiation doses. This data supports the hypothesis that wildlife might be more sensitive to IR than animals used in laboratory studies. However, more research is needed to rule out the other indirect effects such as radiosensitivity of the food sources or possible combined stress effects from e.g. infections.