第

章

2

生物学研究

第２章

生物学研究 ● 目次

我孫子研究所

生物科学部

上席研究員

根岸

正

我孫子研究所

生物科学部

主任研究員

西村

泉

我孫子研究所

生物科学部

主任研究員

小田

毅

我孫子研究所

生物科学部

主任研究員

中園

聡

我孫子研究所

生物科学部

主任研究員

窪田ひろみ

我孫子研究所

生物科学部

上席研究員

重光

司

我孫子研究所

生物科学部

主任研究員

今井

節夫

２−１

研究の経緯 ………………………………………………………………………………………………………………… 14

２−２

研究作業仮説の設定 ……………………………………………………………………………………………………… 14

２−３

細胞内情報伝達機構への影響 …………………………………………………………………………………………… 15

２−４

微生物における遺伝子発現への影響 …………………………………………………………………………………… 18

２−５遺伝子変異への影響 ……………………………………………………………………………………………………… 20

２−６

免疫系への影響 …………………………………………………………………………………………………………… 20

２−７

中枢神経系ホルモンへの影響 …………………………………………………………………………………………… 23

２−８

霊長類（ヒヒ）を用いた社会・学習行動 ……………………………………………………………………………… 25

２−９生殖機能への影響 ………………………………………………………………………………………………………… 26

２−10

発がんに対する影響 ……………………………………………………………………………………………………… 26

２−11

まとめと今後の課題 ……………………………………………………………………………………………………… 29

根岸正（８ページに掲載）

西村
泉（1984年入所）
専門は毒性学。電磁界の生物研究では、細胞内カルシウム・免疫系への影響に関する研究を行った。現在は、粒子状物質の生物影響評価研究に取り組んでいる。

12

小田毅（1996年入所）
低周波電磁界の生物影響に関する研究に従事。現在は、分子生物学的手法を用いて電磁界曝露による遺伝子発現の研究に取り組んでいる。

中園
聡（1993年入所）
電磁界の生体影響について、遺伝子変異および遺伝子発現を指標に評価を行ってきた。
現在は、 DNA チップなどの手法を用いヒト
全遺伝子レベルでの発現応答から、環境毒性因子の迅速スクリーニングおよび生体影響評価の研究に取り組んでいる。

窪田ひろみ（1997年入所）
電磁界の免疫機能への影響に関する研究を分担してきた。現在、微量物質および粒子状
物質の生物影響に関する研究を進めている。

今井

節夫（1 9 9 6 年 日本生物科学研究所より出向派遣）
電磁界の生物影響研究のうち、実験動物を用いた生殖影響等に関する研究に従事してきた。現在は、経済産業省資源エネルギー庁からの受託研究である「腫瘍に及ぼす影響」に関する研究に取り組んでいる。

重光司（1980年入所）
電磁界の生物影響研究のうち、電磁界曝露装置の開発等、工学的研究から実験動物を用いた研究、ならびにデータベースのとりまとめ等、広範囲の分野にわたって研究を進めている。

電中研レビュー No.47 ● 13

２−１

研究の経緯

1990 年代前半、関連学協会の極低周波磁界の健康においても磁界と健康に関する問題が社会問題の一つにな関わる生物学的研究の関心は、Kato ら （当所と北海道る兆しが見え始めたこともあり、当所は所内に｢電磁界大学との共同研究による成果：本章「中枢神経系ホルモ検討委員会｣を設け、当所の関連研究、主として生物学

ンへの影響」参照）や Yellon ら によって示唆された松的研究の推進戦略を検討した。

果体から分泌されるホルモンであるメラトニンの夜間のこの委員会の答申は、「商用周波微弱磁界の生物影響

分泌抑制、Liburdy らによる乳がん細胞 MCF − 7 におを科学的に解明し、影響の予測・評価を行う。このため、けるメラトニンの作用低下、あるいは、Goodman らに研究作業仮説を基に、細胞・分子レベルや、生理学的機よるがん関連遺伝子やストレス関連遺伝子などの遺伝子能への再現性のある反応の探索を行うとともに、一部の発現への影響などであった。

疫学調査で影響が示唆されている生殖、腫瘍への影響に

これらの研究結果は、いずれも再現ができなかったり、

ついては、実験動物を用いて実証的に検討するなど、総特定の培養細胞系にしか現象が確認できないなど、科学合的に生物学的研究を推進する。さらに、磁界計測手法

的証拠となるべき現象が見出せなかった。しかし、これの標準化、磁界曝露による生体内誘導電流の解析・評価

らの断片的な論文発表は、米国を中心として、一般社会技術の開発などの電気工学的研究を進めるとともに、疫に不安感を提供することとなり、極低周波磁界問題が社

学調査、内外の公的機関の本問題に関する評価等につい会問題の一つになった。

て分析・評価する。」というものであった。

このような背景のもと、膨大な研究資源を投入して、当所ではこの答申を踏まえ、下記の研究作業仮説を設

再現性のある科学的証拠を検索すべく開始されたのが、定するとともに、プロジェクト型の総合的実験研究を遂

後述の米国による RAPID 計画(第４章参照)である。

行するため、大幅な実験設備の整備と研究要員の充実を

当所では従来から積極的に関連研究情報の収集・分析・評価を行いつつ、生物学的研究および電気工学的研図り、細胞・遺伝子レベルから動物実験まで幅広い実験研究を開始した。

究を進めてきたが、1990 年代中葉になると、我が国に２−２研究作業仮説の設定

当所の電磁界問題関係者は、上記の答申を踏まえ、こ情報伝達の乱れれまでに発表された生物学的研究結果、疫学調査結果を

細胞膜機能（カルシウムイオン）

精査し、「一部の疫学調査が示唆している腫瘍、中枢神経系障害、生殖障害が、真に科学的根拠のある現象であれば、げっし類などの実験動物に磁界を曝露することにより、影響を示唆する結果が得られるはずであり、それらの影響が発現するためには、発がんに関連した遺伝子

磁
界
の
曝
露

遺伝子発現の変化
神経障害
遺伝子変異への影響
免疫機能

生殖ホルモン分泌

の発現などの細胞・分子レベル、あるいは、免疫、ホルモンなどの生体防御、生体調節機能にも影響が現れるはずである。」という研究作業仮説（図 2-2-1）を設定し、体系的に生物学的研究を展開させた。

14腫瘍

図2-2-1

研究作業仮説

２−３

細胞内情報伝達機構への影響

研究作業仮説における情報伝達の乱れの一つとして、細胞増殖や細胞の活性化など、細胞機能の引き金になっナ−ゼのリン酸化反応について実験した。

2-3-1

細胞内カルシウムイオン

平均値

細胞核に伝える情報伝達機構のひとつであるチロシンキ

カルシウムイオン濃度ている細胞内カルシウムイオンと、細胞膜からの信号を実験動物であるラットから取り出した胸腺、脾臓の細胞を培養しながら、50Hz の水平、垂直、回転円磁界を20 〜 30 分間、細胞に曝露した。実験によっては、曝露
前に刺激を与えた細胞も用いた。細胞の機能に変化が現れるときには細胞内のカルシウム濃度が増加するため、それを測定することで磁界による影響の有無を検証した。

0

15

30

45
60（分）
細胞活性剤投与

磁界暴露

図2-3-2

細胞内カルシウムイオン濃度変化の例

細胞内のカルシウムイオン濃度の測定には、多数の細胞をごく短時間で測定可能なフロ−サイトメトリ−

カルシウムが増加する能力はあるが、磁界にはその作用（FCM）法を採用し、磁界曝露する前、曝露中、曝露後、のないことが明らかになった。全ての実験結果をまとめと連続してその濃度変化を測定した。また、FCM 用培

たものを表 2-3-1 に示した。

養装置は磁界が乱されることなく細胞に達するように非磁界の曝露により細胞内の遊離カルシウムイオン濃度

磁性素材を用い、かつ、温度制御が可能な専用装置を開が増加するという研究があり、細胞レベルでの磁界影響発した（図 2-3-1）。

として議論されている。Liboff ら は、特定の周波数と結果の一例を図 2-3-2 に示した。30 分間の磁界曝露中強度の磁界が細胞に影響を与えるとし、その現象を説明に細胞内カルシウム濃度に変化はなかったが、曝露後にするイオンサイクロトロン仮説を提唱した。測定法とし細胞内カルシウムイオンを増加させる試薬（カルシウムて L i b u r d y ら は 放 射 性 同 位 元 素 （ 45C a ） を 用 い 、イオノフォア）を加えるとその濃度は著しく増加した。

Lindstrom ら は蛍光顕微鏡を、Lyle や Fritz ら は

このことから、実験に使用した細胞には、正常に細胞内FCM を用いている。当所の研究では高精度の測定を行うために、FCM 法を採用した。また、Liburdy らが使用した磁界曝露用コイルと同一のものを米国エネルギ−
省より借用し、当所が開発した FCM 用細胞培養装置を
バッテル研究所の Fritz らに提供するなど、国際的な協力のもとで研究を進めた。
磁界影響有りとする他所での研究との結果の相違については、測定法の違いに起因する可能性が考えられた。
放射性同位元素法では曝露前と直後の時点でしか細胞内カルシウムを測定できず、細胞膜の外側に付着したカル
シウムイオンも測定対象となる可能性がある。蛍光顕微鏡法では顕微鏡の視野に入る細胞のみが測定対象となり、

図2-3-1

当所が開発した細胞培養器

必ずしも細胞集団全体の平均的な反応を評価していない

電中研レビュー No.47 ● 15

表2-3-1

細胞内カルシウムに関する実験結果

磁界強度（mT）

磁界特性

曝露時間（分）繰り返し（回）細胞（刺激）

磁界反応

陽性反応

0.10

水平

30

3

胸腺（無）

検出せず

反応あり

0.10

垂直

30

6

胸腺（無）

検出せず

反応あり

0.10

水平＋垂直

20＋20

6

胸腺（無）

検出せず

反応あり

0.14

回転円

30

6

胸腺（無）

検出せず

反応あり

0.14

回転円

30

3

胸腺（有）

検出せず

反応あり

5.00

垂直

30

6

胸腺（無）

検出せず

反応あり

5.00

垂直

30

6

胸腺（有）

検出せず

反応あり

5.00

垂直

30

6

脾臓（有）

検出せず

反応あり

5.00

垂直

30

3

末梢血（有）

検出せず

反応あり可能性も考えられる。FCM 法では細胞内のカルシウム

このため、本実験では生後７日齢のラット小脳顆粒細イオンのみを選択的に測定し、多数の細胞を高速に処理胞を供試し、水平、垂直磁界がそれぞれ 10mT 発生可能

するため、細胞を満遍なく網羅し、かつリアルタイムでな細胞実験用磁界発生装置（図 2-3-4）を用いて、磁界測定できる。当所を含め、FCM 法を用いたいずれの研

曝露強度は最大で 14mT までの 50Hz 回転円磁界とした。

究機関における実験でも磁界曝露による影響を見出して細胞は、４日程度培養し、電気的な応答に鋭敏な神経突いない。当所で繰り返し行った実験結果を総合すると、起が伸展した状態で、磁界を曝露した（図 2-3-5）。
図 2 - 3 - 6 、図 2 - 3 - 7 に実験結果の例を示すように、

本実験条件下では磁界の細胞内カルシウムに対する影響はないことが示唆された

14mT、１時間曝露の場合に分子量約 60kDa 付近のチロ。

シンキナーゼのリン酸が、対照（非曝露）に対して再現

2-3-2

性のある増加を示した。これに対して強度は十分の一のチロシンキナーゼのリン酸化反応

細胞内情報伝達機構の一部を担うチロシンキナーゼは、細胞膜表面で認識された信号をチロシンリン酸化により細胞内に伝達し、細胞の機能発現等の重要な働きを制御する酵素の一つである（図 2-3-3）。磁界が細胞に何らかの刺激を与えていると仮定した場合、このリン酸化反応に変化が生じることが考えられる。一般的に、神経細細胞培養器

胞は電気的な信号により感覚、認識、学習、行動といっ
補償磁界用コイルた生命現象を司っていることから中枢神経系への影響が推測される。

図2-3-4

細胞外情報

細胞実験用磁界発生装置

細胞膜
リン酸化反応タンパク質を構成するアミノ酸の一つであるチロシン残基にリン酸基が結合する。

受容体
リン酸基
P

細胞外
細胞内

P
P
細胞核
チロシンキナーゼ
様々なチロシンキナーゼを介して細胞外からの情報が細胞内へ情報伝達される。

図2-3-316

チロシンキナーゼによる情報伝達の模式図

1.4mT の場合、この有意な変化は観察されなかった。すなわち、非常に強力な磁界強度においては、細胞の応答が観察されたが、その十分の一程度の強度では、この反応が起こらないことが明らかとなった。これらの結果は、日常生活や職場環境レベルの磁界では、今回の実験に用いた小脳顆粒細胞の細胞内情報伝達機構の一部であるチ
ロシンキナーゼのリン酸反応に影響を与えることはないと推定される 。
実験に用いたラット小脳顆粒細胞

Ｃ
（kDa）

Ｅ

Ｃ
（kDa）

Ｅ

Ｃ

205

205
116
97.4

116
97.4

66

66

45

45

（MW）

116
97.4
66

45

（MW）
A.

Ｅ

（kDa）

205

（MW）
B.

C.

（Ｃ：対照群、Ｅ：磁界曝露群、矢印は変化の観察された分子量のチロシンリン酸化）

1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
（MW）
45
97.4
B.

（実線：コントロール、点線：磁界曝露、

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
（MW）
97.4
45
C.
（O.D.）

1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
97.4 66A.

14mT、60分磁界暴露後のチロシンリン酸化のX線フィルム画像（O.D.）

図2-3-6（O.D.）

図2-3-5

66

66

（MW）
45

は変化の観察されたチロシンリン酸化）

図2-3-7 X線フィルム画像のデンシトメーターでの解析

電中研レビュー No.47 ● 17

２−４

微生物における遺伝子発現への影響

前節の実験結果は、通常の生活・職場環境の極低周波条件で培養した大腸菌は、所定時間後に回収して、２次磁界が、細胞膜機能の一つである細胞内のカルシウムイ

元電気泳動法で、タンパク質発現パタ−ンおよび発現量

オン濃度や細胞膜から細胞核への情報伝達機構のチロシを測定した。この方法は、既知のタンパク質のみでなく、

ンキナ−ゼのリン酸化反応に影響を与えそうもないこと

未知のタンパク質でも検出が可能である。すなわち、磁を示したが、通常環境の数千倍から数万倍の強い磁界を界に対して未知のタンパク質が産生された場合でも、生曝露すると、後者の反応が増大することなどが分かった。

体影響を検出することが出来るという利点がある。

そこで、本節ではモデル生物である大腸菌あるいは酵

図 2-4-1 は、30 ℃、磁界なしの培養条件、すなわち対母といった微生物を用いて、細胞内情報伝達機構の下流

照条件、30 ℃、14 mT 円磁界の曝露条件及び 50 ℃、磁に位置する、ストレス応答遺伝子を含む広範な遺伝子の界なしの条件すなわち熱刺激陽性対照条件での発現タン

発現について検討した。

パク質に関する２次元電気泳動法による出力デ−タの例
である。この図は、横軸を等電点、縦軸を分子量とし、2-4-1

黒い斑点の部分は、その等電点と分子量を有するタンパ

大腸菌の熱刺激タンパク質の発現

ク質が多く発現していることを示す。この例からも明ら
大腸菌に外部刺激として熱を与えると、環境温度の上かなように、50 ℃の熱刺激を与えて培養した場合、対昇に対応すべく、その細胞は特定のタンパク質を産生す

照培養である 30 ℃での培養の時に比べて、多くのタンることが良く知られている。また、このタンパク質は他

パク質が増加したり、減少していた。それに対して、14の様々な外部刺激に対しても産生されることが知られて

mT の磁界を曝露しつつ培養しても、対照培養の時とほいる。もし、外部からの強力な磁界が大腸菌にストレス

とんど差はなく、どのタンパク質をとってみても、そのを与えるのであれば、磁界の曝露によって、この種のタ増減に統計的な有意差はなかった。つまり、最も単純な

ンパク質を産生することが想定される。そこで、細胞実モデルとしての大腸菌は、強力な磁界でも、それをスト

験用磁界発生装置の磁界曝露空間に、今回特に試作したレスと受け止めていないことが分かった 。

大腸菌用培養器を設置し、大腸菌を培養しつつ、磁界を曝露した。同時に、別に準備した磁界を発生させない細2-4-2

真核細胞の共通遺伝子

胞実験用磁界発生装置を用いて、対照デ−タを確保すると共に、培養温度を 30 ℃から 50 ℃に上昇させて陽性対

本項ではヒトと同類の真核細胞で、多くの共通の遺伝照とした。さらに、培養条件として、通気なし 16 時間子を持ち、かつ、全ての遺伝子配列が明確になっていると通気下 6.5 時間の２種類で実験を行った。それぞれの酵母細胞を用いた。酵母を培養しつつ、50Hz、10 mT

対照

磁界曝露（50Hz）

熱刺激（30℃ to 50℃）

100
70

100
70

50

50

50

30

30

10

10

分子量

100
70

4.5 5.0

5.5

6.0

7.0 8.030

10
4.5 5.0

5.5

6.0

7.0 8.0

4.5 5.0

等電点

図2-4-118

大腸菌のタンパク質発現特性の例

5.5

6.0

7.0 8.0

〜 300mT という強力な磁界を曝露し、タンパク質のみ示し、赤いスポットは、左の条件に対して、右の条件でならず、ほぼ全ての遺伝子への影響を検討した。

合成量が減少したもの、緑色は増加したもの、黄色は変

通気なしの通常培養を対照条件とし、陽性対照として化が無かったものを示す。これらの図から、対照に対し通気培養での実験も同時に行った。それぞれの条件でのて、熱刺激や好気条件の陽性対照では、多くの mRNA

培養の後、２次元電気泳動法により、約 1000 種類のタの合成量に変化があったのに対して、磁界を曝露したもンパク質（全タンパクの約 1/6）の発現パタ−ンを図 2-のには、それらの変化が見られなかった。つまり、ヒト

4-2 に示す。同図中の矢印は、画像分析の結果、対照にの 細 胞 に 近 い 、 真 核 細 胞 で あ る 酵 母 細 胞 は 50 Hz、比べて有意に増減したタンパク質を示している。一方、300mT という強力な磁界環境下でも、そのタンパク質

磁界を曝露した群では、そのようなタンパク質の発現変発現や遺伝子発現に影響を受けないことが分かった。

化は確認できなかった。また、DNA マイクロアレ−法

以上の結果、通常の生活、職場環境における磁界に比により、約 5900 種類の遺伝子（全遺伝子の約 95%）のべ強力な 10 〜 300mT 程度の磁界においても、細胞が直mRNA 合成パタ−ンを分析した。その結果を図 2-4-3接磁界の影響を受けて、遺伝子の発現に変化が生じるこに示す。同図において、一つ一つのスポットが遺伝子をとはないものと推定された

磁界曝露群（50Hz、10mT、24hr）

対照群

通気培養条件群

100

100

100

70

70

70

50

50

50

30

30

20

20

10

10

分
子 30
量
20

10
4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0

図2-4-2

対照：熱刺激。

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0
等電点

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0

酵母細胞のタンパク質合成パターン

対照：好気条件

磁界曝露

緑：増加
黄：変化なし赤：減少

50Hz、300m、24hr

図2-4-3酵母細胞のmRNA合成パターン

電中研レビュー No.47 ● 19

２−５

遺伝子変異への影響
表2-5-1

遺伝子の損傷に与える影響は、発がん過程において最サルモネラ菌も重要なステップであるが、極低周波磁界は、そのエネ菌株

ルギ−があまりにも小さいため、遺伝子の変異原性、つ復帰変異

まり遺伝子を直接傷つける作用はないものとされていた。

TA1535 TA1537
0/3

0/3

TA98

TA199

0/4

0/4

大腸菌

しかし、特定の処理を施したヒト由来のメラノ−マ細胞

菌株に 60Hz、400mT という極めて強力な磁界を曝露すると、復帰変異

この変異原性を示すことが報告されたり 、大腸菌に 5

変異原性の実験結果

WP2uvrA WP2uvrA/pkM101
0/4

0/4

注）復帰変異：変異原性に有意な差のあった回数/実験数

T の定常磁界を曝露すると、化学物質などの変異原に対する感受性が増加する助変異原性を示す ことなども報

その結果は、表 2-5-2 に示す通りで、中には有意な差告されている。このため、当所ではサルモネラ菌及び大を生じた場合もあるが、いずれも一貫した有意差を生じ腸菌を用いて、この変異原性を生じる可能性及びラジカ

ることはなかった。

ルなど変異原物質に対する助変異原性に関する実験を行った。
まず、変異原性の実験では、増殖に必要なアミノ酸を以上の結果、懸念されている化学物質の発ガン作用を増加させるような作用が、通常の環境に比べ極めて強い磁界においても見られないことが分かった

合成するための遺伝子が欠損しているサルモネラ菌と大表2-5-2。

助変異原性の実験結果

腸菌を用い、14mT の円磁界を曝露することにより、増サルモネラ菌殖を始めてしまう、つまり復帰変異に変化が生じるかを確認した。
表 2-5-1 は、その実験結果の一覧表で、この表から明らかなように、３〜４回繰り返し実験を行ったが、変異原性を全く観察することができなかった。さらに、ラジカルなどの遺伝子（DNA）との反応性に磁界が影響することが報告されている様々な化学変異原に対する助変
異原性を検討した。

TA98

大腸菌

TA100 WP2uvrA WP2uvrA/Pkm101

ENNG
DNA反応性変異原 AF-2
4-NQO

0/4
0/4
1/4

0/4
1/4
0/4

0/4
0/4
0/4

0/4
0/4
0/4

代謝活性化される 2AA
DNA反応性変異原

1/4

1/4

0/4

0/4

0/4

1/4

2/4

塩基アナログ型変異原 AC
フレームシフト型変異原 AO

1/4

1/4

1/4

1/7

CH
BH

0/4
0/4

0/4
0/4

1/4
2/4

1/4
0/4

ラジカル型変異原

注）
有意な差があった回数/実験回数２−６

免疫系への影響

免疫系は、生体内への異物の進入の阻止や進入した異免疫担当細胞を刺激し活性化させて応答性を高めた上で、物を処理して生体の恒常性を維持する生体防御系に含まそれらの免疫機能に与える磁界影響の有無を検討した。

れ、リンパ球やマクロファ−ジなどの免疫担当細胞による抗原抗体反応、免疫情報伝達物質の産生や分泌、異物

2-6-1

マクロファージの機能への影響の貪食などの機能が重要な役割を担っている 。
本節では、免疫系に対する磁界の影響を細胞・動物レ

マクロファージは、生体内に侵入した微生物に対し免ベルで明らかにするため、これら産生・分泌･貪食機能

疫情報伝達物質を産生する分泌能や異物を取り込んで処に着目し、正常な免疫機能が磁界曝露により変化するか理する貪食能等の役割を担い、様々な生物に共通した免否かを検討した。実験では、予め培養液中や動物体内の疫担当細胞である。マクロファージの機能のうち、分泌20

能と貪食能が磁界曝露により変化するか否かを調べた。

60
対照群

たマクロファージに、50Hz 磁界を曝露した。無曝露条
件の対照群を同時に実験し、盲検法により実験者の先入観を避けると共に、同一実験を最低３回繰り返してデー

細胞数（％）

実験は、特定病原菌のいないマウスの腹腔から採取し

曝露群
40

20

タの再現性を確認した。結果は群間で統計学的に比較し有意差の有無を調べた。分泌能は、情報伝達物質として

0

0

1

2

3

4

5

6＜

重要な一酸化窒素（NO）とサイトカイン（TNF-α、IL1β、IL-6）産生量を指標とし、分泌能を働かせる刺激物
質を添加した条件下で、細胞を 14mTrms 回転円磁界に貧食ビーズ数／細胞（平均値±標準偏差、n＝3〜5）

24 時間曝露後、培養液中に分泌された各物質量を測定した（図 2-6-1）。その結果、再現性のある変化はみられなかった（21）。マクロファージの NO、サイトカイン分泌能は磁界の影響がないとする報告が殆どであり（22）、本研究はこれらの報告をさらに裏付ける結果であった。

図2-6-2

貧食能の結果例（14mTrms、１時間暴露）以上の結果から、商用周波磁界曝露はマクロファージの機能に影響しないことが示唆された。

貪食能は、異物を模擬したビーズと共に細胞を培養しながら 1.4 〜 14mTrms 回転円および 1 〜 10 mTrms 垂直
磁界に 1、2 時間曝露し、細胞に貪食されたビーズ数を2-6-2

免疫物質（サイトカイン）の産生量への影響測定した（図 2-6-2）。一部に有意差がみられたが、変化の増減は一貫せず再現性のある変化はなかった（23）。これまで報告された貪食能の研究では磁界影響の有無が混

免疫系の作用は、T ・ B リンパ球、マクロファージな在している（24）。本実験ではそれらも考慮した上で実験条

どの免疫細胞とそれらの細胞から産生され細胞どうしの件を設定し定量性の高い計測手法を用いて解析・評価し免疫情報を伝えるサイトカインの働きにより調節されてたが、磁界特性、強度や曝露時間に依存した反応はみらいる。細胞や動物を用いた磁界曝露実験ではサイトカイれなかった。

ン分泌量への影響を示唆する研究があるため、２種類の免疫刺激により産生されるサイトカイン量に磁界の影響

12があるか否かを検討した。

30
対照群
TNF-α（ng/ml）-

NO2（μM）

10
8
6
4
2
0

25
20
15
10
5

曝露群

初めに、正常動物を免疫学的に刺激した実験では、SPF の２系統の雄性マウス（C57BL/6 と ddY）に、50 Hz、
最大 350 μ Trms の回転円もしくは水平磁界を、最長 12
週間連続曝露した。曝露終了直後に、T リンパ球のみを刺激する抗体（anti-CD3 ε mAb）、もしくは B リンパ球、

0

160

2000

120

1500

80
40

IL-6（pg/ml）

IL-1β（pg/ml）

マクロファージを刺激する大腸菌由来の毒素（LPS）を0

静脈に投与した。各サイトカインごとにその産生量が最大になる一定時間後にそのマウスから血清と脾臓を採取
して、T リンパ球から産生された５種類のサイトカイン

1000
500
0

（IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6、IL-10）、B リンパ球、マ
クロファージからの５種類のサイトカイン（TNF-α、
IL1-β、IL-6、IL-10、IL-12）の量を ELISA 法で測定した。
磁界の曝露実験に先立ち、実験に使う動物の均一性と

図2-6-1

分泌能の結果例

当所の４つの磁界曝露室（図 2-6-3）における飼育環境

電中研レビュー No.47 ● 21

#2

#3

#1

動物曝露室

器材保管室

#4

50 ｍ

実験管理室
磁界調整室

細胞調整室

動物実験
施設

細胞曝露室
#2

#1

70 ｍ

図2-6-3

研究設備の配置図の均一性を確認するため、全ての曝露室の磁界を０μ T

サイトカイン産生と磁界の関係は、細胞曝露実験でとして１群 12 匹のマウスを６週間飼育し、血清と脾臓Petrini ら（27）がヒト末梢血細胞における IFN-γや TNF-α

中のサイトカイン量を測定した。その結果、全ての群間で統計学的に有意な差はなく、群間で実験条件に差のないことが確認された。
上記を確認後、動物用磁界発生装置（図 2-6-4）を用
い、マウスにさまざまな磁界を曝露してサイトカイン産生を測定した。実験結果をまとめたものを表 2-6-1 に示した。一部の条件下では磁界による有意なサイトカイン
産生の変化があったが、その変化は曝露強度や曝露期間とは無関係で、再実験では再現性がなかった。また、系
統の異なるマウス間でも磁界に対する反応の差異はなか
図2-6-4った（25）（26）。
表2-6-1
刺激方法

磁界に曝露した免疫刺激マウスのサイトカイン産出

抗CD3抗体投与

LPS投与

磁界曝露期間

3週間

6週間

3週間

6週間

12週間

12週間曝露後、
1週間休止

無曝露

−

変化なし

変化なし

変化なし

変化なし

変化なし

1.4μT

変化なし

変化なし

血清のIL-6に変化なし
3回中1回のみ変化あり

変化なし

脾臓のIL-1βに3回中1回のみ変化あり

70μT

−

血清のTNF-α、脾臓のIL-6に3回中1回のみ変化あり

変化なし

変化なし

脾臓のIL-12に3回中1回のみ変化あり

変化なし

350μT

変化なし

血清のIL-6に3回中1回のみ変化あり
12週間曝露で変化なし

変化なし

変化なし

変化なし

変化なし

250μT

−

変化なし

変化なし

変化なし

変化なし

変化なし

回転円磁界

水平磁界

注記：無曝露条件以外は各実験を3回繰り返した。
−印は実験をしていないことを示す。

22

動物用磁界発生用装置

次に、遺伝的に白血病になる性質を持ったマウス

（％）
100

（AKR/J マウス）に磁界を曝露することで、白血病の発

80
対 60
照
群 40

病が促進されるか否かを検討した。実験は、５週齢の雌性 AKR/J マウスを、50 Hz、350 μ T の回転円磁界に 30

20
0

週間曝露し、６、12、18、24、30 週目で解剖して白血病
6

12

18

24

30 （週）

正常

（％）
100

軽度

80

重篤

中等度

曝 60
露
群
40

より重篤

n=24〜51に示した。曝露群の方が若干進行は速かったが、両群間に統計学的に有意な差はなかった。また、同じ磁界条件下で行った別の 24 週間の実験ではむしろ曝露群の白血病進行が遅い傾向にあり、結果を総合すると本実験条件

20下では磁界曝露は白血病の発症・進行に影響を与えない

06

図2-6-5の進行を病理組織学的に評価した。その結果を図 2-6-5

18

12

24

30（週）

50Hz、350μTrmsの回転磁界に６〜30週間曝露
したAKRマウスにおける白血病の発生と進行ことが示唆された（29）。当所以外でも白血病の動物実験は行われている（30）（31）が、ほとんどの実験で磁界の影響は認められていない。当所の実験では白血病に対抗する免疫系の低下を、動物曝露実験では BPA が送電線下で飼育しの機能として、臓器や血清中のサイトカイン量も同時に（28）

たヒツジの血清 IL-1 の低下 を報告しているが、必ずし測定したが磁界による影響はなく、免疫機能にも影響がも一貫した結果とはなっていない。

ないことが示唆された（29）。

２−７中枢神経系ホルモンへの影響

極低周波電磁界の中枢神経系ホルモンへの影響は、第時間を考慮して、昼間のみの１日 12 時間とし、30１章で述べたように、本問題の発端が変電所従業員の不kV/m、100 μ T および 6kV/m、50 μ T の２つのケ−ス

定愁訴という中枢神経系障害が、電界のためではないか

を採用した。

とされたことに始まる。

１日の時間変化として整理した測定結果の例を図 2-

当所における中枢神経系ホルモンに対する取り組みは

7-1 に示す。この図から明らかなように、ヒヒもメラト

早く、1980 年代から米国エネルギ−省との共同研究とニンの分泌量は、昼間に比べて夜間の方が多いという概して、霊長類であるヒヒを用いた社会・学習行動及びメ日リズムを有しているが、電磁界の曝露による影響はみラトニン分泌への影響研究、北海道大学とのメラトニン

られなかった（32）。

に関する共同研究があり、さらに所内研究として、尿中の中枢神経系ホルモンを分析する手法の開発研究等を進

2-7-2

北海道大学との共同研究（33）〜（42）めた。
当所で開発した正方形多重コイル内で、Wistar-King

2-7-1

米国エネルギ−省との共同研究

雄性ラットに 1 〜 250 μ T の回転円磁界、楕円、あるいは、垂直磁界を６週間磁界曝露した後、12 時と 24 時に

ヒヒを用いた実験では、対照群、電磁界複合曝露群の松果体及び血液を採取して、メラトニン濃度を測定した。

各３頭の雄ヒヒに血液自動採取装置を装着し、電磁界曝一部の実験では、供試動物に Long Evans 雄性ラットを

露前、曝露中、曝露後のそれぞれ６週間にわたって、２用い、メラトニンの下位ホルモンであるテストステロン

時間毎に血液を採取し、血清中のメラトニン濃度の経時濃度も測定した。

変化を測定した。電磁界の曝露は、変電所従業員の勤務

回転円磁界を曝露した時の血漿中のメラトニン濃度の

電中研レビュー No.47 ● 23

さらに、磁界曝露停止後のメラトニン分泌の回復期間

メラトニン濃度（pg/ml）

：対照群
：曝露群
60

を知るために、６週間回転円磁界を曝露した後、曝露停（A）曝露前止後４週間にわたって深夜(24 時)の血漿中メラトニン濃度を測定した結果、１週間以内に曝露前の状態に復帰す

40ることを確認した。
このメラトニンへの影響は回転円磁界固有の影響かど

20

うかが、さらに検討される必要があるものの、下位ホル
明期

0
10

暗期

14
18
時刻（時）

22

モンであるテストステロンには影響がみられないことか

2

6

ら、後述するような生殖障害や性ホルモンの影響を受ける腫瘍への関与を主張する仮説を支持するものではない。

メラトニン濃度（pg/ml）

：対照群
：曝露群
60

（B）曝露中2-7-3

40

所内研究の経緯

米国エネルギ−省との共同研究では、大型実験動物であるヒヒから血液自動採取装置を用いて経時的デ−タを

20
明期

0
10

確保したが、北大との共同研究では、実験動物が小型げ

暗期

14
18
時刻（時）

22

2

っし類であることから、血液を定期的に採取し、同一個6体での経時的変化を明らかにすることができなかった。
当所では、小型実験動物を用いた磁界曝露と中枢神経

図2-7-1 ヒヒの血清中メラトニン濃度

系ホルモン分泌との関連性についての研究結果が関連学
例を図 2-7-2 に示す。この図から明らかなように、対照協会で混乱している原因の一つが、個々の供試動物の経群に比べて、磁界曝露群のメラトニン濃度は昼夜ともに

時的デ−タが少ないことにもあり得ると考え、実験動物

有意に減少した。しかし、楕円磁界や垂直磁界では、この自発運動の検出システムを開発した後（43）（44）、尿自動採の抑制現象は観察されなかった。また、テストステロン取装置を開発し、実験を行っている。

濃度は、どの実験においても磁界の影響を受けなかった。

1500＊ P＜0.05＊＊ P＜0.01

Pg/Gland

＊
1000

＊＊

＊＊

＊＊

12:00 h24:00 h500＊＊ ＊＊ ＊＊＊＊

0
20 27 21 23 24 21 21 24 22 19 21 23 21 19
C

0.02

0.1

91/8

90/7

91/4 90/7 90/12

1

1

5

50

91/4 90/12

Sample Number
μT
Date Of Exp.

図2-7-2 回転円磁界暴露とラットのメラニン濃度

24

２−８

霊長類（ヒヒ）を用いた
社会・学習行動（32）当所と米国エネルギ−省との共同研究では、霊長類で曝露群の受動的親和行動が多くなったが、その後の変化

あるヒヒを用いた社会･学習行動の実験を米国サウスウは認められなかった。以上の結果は、初めて電界を曝露

エスト研究所に委託して実施した。

されると、静電誘導による体毛の振動により、ムズムズ

本共同研究は、職業者の電界曝露による中枢神経系へ感を感じ、互いによりそってこれを緩和しようと行動すの影響検証を目的として実施されたため、前半は電界単るが、しばらくすると順応してしまうことを示している。

独曝露実験、後半は電界と磁界を重畳した電磁界複合曝学習実験では、６頭のヒヒを質問に対する正答を出す

露実験が行われた。前節で紹介したメラトニン分泌に関と餌がもらえることを事前に十分に理解させる訓練をしする実験は、本共同研究の後半に行われたものである。

た上で、３頭に電界を曝露し、残り３頭を対照群として実験を行った。その結果、曝露直後は質問に対する正答

2-8-1

率は変化しないものの、社会行動の場合と同様に、質問

電界単独曝露実験に答えようとする行動が減少した。これは、社会行動とまず、65kV/m までの電界を曝露しても、ヒヒは忌避あるいは回避行動を起こさないことを確認した後、６頭同様に、ムズムズ感の方に意識が集中したことによるものと思われる。

のヒヒに対して電界の感知実験を行った。その結果、電界の感知レベルは平均 12kV/m（6 〜 16kV/m）で、こ2-8-2

電磁界複合曝露実験

れはヒトやラットで得られている強度とほぼ同じであった。以上の実験の後、社会・学習行動に関する実験を実施した。

電力設備保守従業員は、電界のみならず磁界にも曝露されていることから、共同研究の後半は電磁界複合曝露

社会行動に関する実験は、雄性ヒヒ８頭を１群として、の条件で実験を行った。

２群のグル−プに十分な馴化期間をおいて、グル−プの社会行動は電界単独曝露実験の時と同一の方法が取ら社会構造を安定化させ、その後に一方は電界を曝露し、れたが、電磁界曝露直後および曝露期間中を通じて電界

他方は電界を曝露せずに、両者の社会行動の変化を継続の時のような一過性の行動変化は観察されなかった。ま的に観察した。一例として、30kV/m の電界を曝露してた、学習行動に関しても電磁界の複合曝露の有害な影響いる時の受動的親和行動の実験結果を図 2-8-1 に示す。

は認められなかった（図 2-8-2）。

この図から明らかなように、電界を曝露した直後にのみ、

50

100
曝露前

曝露期

対照群
曝露群

30
20
10
0

90
正答率（％）

行動/時間

40

Cross
Over

曝露後

80
70

曝露前期間
曝露中期間
曝露後期間

60

1

3

5

7

9
11 13
15
試験期間（週）1719

図2-8-1 受動的親和行動の経時変化

21

50
0

1

2
4
表示までの遅延時間（sec）

816

図2-8-2 短期記憶能力の実験結果

電中研レビュー No.47 ● 25

２−９生殖機能への影響を用い、様々な期間に 0（sham）、7、70、350 μ T の回生殖は動物が種を維持・繁栄させる上で最も基本的、かつ、重要な機能である。この生殖機能に対し、一部の転円磁界を曝露した。さらに、実施環境や実験動物の観疫学調査が影響を示唆していたことから、当所では早く

察・検査内容、方法は、国の定める毒性試験法に関するから商用周波電界および磁界の生殖への影響を実験動物

ガイドラインに準じて実施した。１群の動物数は 25 匹を用いて調べてきた。

以上とし、胎児を摘出して、外表、臓器、骨格などを検最初に、商用周波電界の影響について調べた。卵子が査した。観察結果に研究者の主観が入ることを避けるた

受精し、母親の体内で盛んに細胞分裂をしている胚・胎

め、各群の磁界曝露強度は研究者には伏せたままで実験

児期間は、外部からの刺激の影響を生物学的に最も受けを行い、デ−タの再現性の確認のため、原則として、実やすいため、妊娠したハムスタ−に商用周波電界を曝露

験はそれぞれ２回以上繰り返して実施した。６年間にわして、妊娠動物及び胎児への影響に関する動物実験に取たる実験結果は表 2-9-1 の通りであった。なお、ラット

り組み、1980 年代後半には、商用周波電界が、妊娠動を用いての試験は資源エネルギ−庁からの受託研究とし物の生殖機能及び胚・胎児の発育・発達に影響を与えなて実施したものである。

いことを確認した。

この表から分かるように、ハムスタ−及びラットに、引き続き、免疫機能に及ぼす影響実験で使用した動物

妊娠前後の様々な期間に磁界を曝露しても、その胎児に用磁界曝露設備を用いて、妊娠動物及びその胎児への磁は全く影響がみられなかった。また、雄親および母動物

界影響実験を実施した。受精したラット及びハムスタ−の生殖機能にも磁界曝露の影響はみられなかった（45）〜（47）。

表2-9-1生殖に関する動物実験結果
磁界曝露の影響
実施回数

曝露時期

供試動物

雄親

雌親

胚・胎児の発育

胎児の器官形成

ハムスター

精子形成期〜出産前日

3

なし

なし

なし

なし

ハムスター

器官形成期

2

−

なし

なし

なし

ラット

器官形成期

2

−

なし

なし

なし

ラット

着床前期

2

−

なし

なし

なし

−：検査を実施せず

２− 10

発がんに対する影響

がんに至る過程は複雑であるが、イニシエーション、う。本節では、実験動物を用い、イニシエーションおよ

プロモーション、プログレッションの３段階に整理されびプロモーションの両過程への影響を調べた発がん性試て論じられることが多い（発がんの多段階仮説）。イニ

験、および、発がん物質によって誘発した乳腺腫瘍およシエーションとは、何らかの刺激により遺伝子が損傷をび発がん物質とプロモーターにより誘発した皮膚腫瘍に受け、細胞が潜在的にがん細胞化する過程をいう。プロ

対するプロモーション作用に関する影響試験について述

モーションとは潜在的にがん化した細胞が増殖を始め、べる。なお、以下に記載の発がんに関する試験は、資源顕在化する過程をいう。プログレッションとは、がん細エネルギ−庁からの受託研究として実施したものである。

胞が浸潤・転移などの性質を示し、悪性化する過程をいがんに関する試験では、多数の動物を一度に試験出来

26

るように、生殖試験で用いたコイルと同機構で、容積で10090ルを同一建屋内（図 2-10-1）に設置して実験を行った。

80

累積発生割合（％）

２倍以上の均一磁界が発生可能な４つの正方形多重コイ

また、生殖に関する試験と同様に、実験の実施環境は、国の定める毒性試験法に関するガイドラインに準じ、動物の観察、分析に当たっては、結果に研究者の主観が入らないよう、被実験動物個体と磁界曝露強度との関係は

動物 ：ＳＤラット（8〜38週齢、雌）動物数：60匹／群

70
60
50
40

}

0μT
7μT 50Hz、回転円磁界
70μT
350μT
陰性対照：溶媒（ゴマ油）のみ
陽性対照（DMBA 90 mg/kg）

30
20

研究者には伏せたままで実施した。

10
0
0 2 4 6 8 10 12 1416 18 20 22 24 26 28 30
試験期間（週）

2-10-1 乳がんを指標にした発がん性試験

図2-10-2極低周波磁界は、その量子としてのエネルギ−レベル

発がん性試験結果があまりにも低く、直接遺伝子（DNA）に作用して損た。これに対して、磁界を曝露した群では、30 週経っ

傷を与えることはなく、従って、単独ではがんを引き起ても通常の発生率に相当する５％未満であり、かつ、そこさないというのが、関連学協会の共通した認識である。

の頻度は曝露磁界の強さに依存していなかった（48）（49）。

本節は、これを動物実験を通して検証した試験結果につ

商用周波磁界曝露による発がん性試験は、これまで米国毒性試験プログラム（NTP）（50）やわが国（51）においてもいて取りまとめたものである。
試験では７週齢の雌ラットを用い、0（sham）、7、70、

行われており、我々の結果と同様に磁界の影響を全く観

350 μ T の円磁界曝露４群に加えて、発がん物質である

察していない。すなわち、極低周波磁界は実験動物であDMBA を 90mg/kg 投与した陽性対照群、無処置の陰性るラットにおいて、単独ではがんを引き起こさないもの

対照群の６群を準備し、磁界曝露群は８週齢から 30 週と推定される。

間にわたって、磁界を曝露した。各群は 60 匹とし、毎週触診により乳腺の結節（しこり）の発生状況を測定す

2-10-2

乳腺腫瘍に対するプロモ−タ−効果検証試験

ると共に、曝露後に解剖検査を行った。
図 2-10-2 に、その結果を示す通り、発がん物質である DMBA を投与した陽性対照群では、投与から６週目

続いて、発がん性試験と同様に、雌ラットを用いて、に最初の結節が観測され、30 週経過すると、約 98 ％の乳腺腫瘍に関するプロモ−タ−効果検証試験を実施した。

ラットの乳腺にしこり、すなわち、乳腺腫瘍が観察されイニシエーターとして発がん性試験の陽性対照群と同様

曝露室

#4

空調機械室
曝露用電源室

洗
浄
室

清
浄
保
管
室

清浄作業室

清浄廊下

曝露室

#3

曝露室

#2

曝露室

#1

汚染廊下

図2-10-1

動物用大型磁界発生コイルのレイアウト図

電中研レビュー No.47 ● 27

に DMBA を用いた。プロモ−タ−効果の評価に適したみられず、他の臓器への転移等の悪性化の兆候もみられ用量として、最大反応を得る用量の約 1/3 の用量を採用なかった。

した。磁界曝露群は０（sham）、５、50、250 μ T 水平以上の結果から、極低周波磁界にはラットの乳腺腫瘍

磁界の４群とし、磁界曝露前に DMBA を投与した。さの発生・成長に対するプロモ−タ−効果はないのものとらに、無処置の陰性対照群、磁界曝露群と同量の推定された（52）〜（54）。

DMBA を投与の後、プロモ−タ−としてよく知られて極低周波磁界が、腫瘍の発生・成長に対してプロモー

いるコ−ンオイルを餌に混入して飼育した陽性対照群のター効果を持つのではないか、という議論は、Löscher

合計６群（各群 60 匹）を準備して、磁界曝露群には、らが行った実験結果（55）に端を発している。この結果に関所定の磁界を曝露しつつ、26 週間にわたって、毎週結心を持った Boorman らは、米国毒性試験プログラム

節の発生を観察した。そして、26 週間後には、全例を（NTP）の一環として、これの再現性確認実験を行った

解剖して、詳細な病理検査、組織学的検査を行った。

が、この効果を再現できなかったと報告している（56）。今

図 2-10-3 に DMBA 投与時からの触診による乳腺部結回、我々の行った実験とあわせて、３ケ所でほぼ同一の節の累積発生割合の推移を示した。観察期間中、結節の手法を用いて、DMBA をイニシエ−タ−として投与し発生に磁界曝露の影響はみられなかった。なお、本実験

たラットに対する約半年間の極低周波磁界のプロモ−では、陽性対照物質であるコーン油投与の影響は明瞭でタ−効果検索試験が行われたことになる。しかし、なかったため、図には含めていない。また、表 2-10-1

Löscher らが影響ありと示唆し、Boorman らと当所は影に病理組織学的検査結果を示した。観察された結節の響なしとの結果を得ており、一致していない。このよう

90 ％以上は腺癌であり、これらの発生に磁界曝露の影に結果が一致していないことに対する理由を断定する段響はみられなかった。また、少数の動物にみられたその階には至っていないが、今後、細かな実験条件の違いや、他の腫瘍の発生率にも曝露磁界の強さに依存した変化は用いた動物の遺伝的背景の違いについて議論を進め、
Löscher らの報告が再現性のある現象なのかどうかにつ80

DMBA + 0μT
DMBA + 5μT
50Hz、水平磁界
DMBA + 50μT
DMBA + 250μT
陰性対照：溶媒（ゴマ油）のみ

70

累積発生割合（％）

60

いて確認する必要があろう。

2-10-350

皮膚腫瘍に対するプロモ−タ−効
果検証試験

40

化学発がん物質による皮膚腫瘍の発生・成長に関し、

3020

特に感受性の高いマウスを用いて実験を行った。このモ

動物数：60匹/群

デルでは、発がん物質 DMBA の１回の塗布だけでは皮10

膚腫瘍はほとんど生じない。その後、定期的にプロモー

0
0

2

4

図2-10-3

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24 26
試験期間（週）

乳腺腫瘍プロモーター作用検索試験結果

ター作用を持つ物質を塗布することにより、皮膚腫瘍が発生する。プロモ−タ−作用を持つ物質である TPA の
用量は、プロモ−タ−効果の評価に適した用量として、

表2-10-1

最大反応を得る用量の 1/2 〜 1/3 に相当する用量を採用

乳腺の病理組織検査結果した。実験では、６〜７週齢の雌マウスの皮膚に群

0μT 5μT 50μT 250μT 陰性対照 陽性対照

DMBA を１回塗布し、翌週から既知のプロモーターで動物数（匹）

60

60

60

60

60

60

前腫瘍性病変（％） 18

10

17

20

10

25

腫瘍性病変（％）

68

65

72

58

5

58

腺腫（％）

8

7

5

5

3

7

線維腺腫（％）

5

15

3

12

0

10

腺癌（％）

63

62

72

53

3

70

28

ある TPA を週１回、25 週間にわたり塗布した。磁界曝
露群は０（sham）、７、70、350 μ T 回転円磁界の４群とし、溶媒であるアセトンのみを塗布した溶媒対照群の合計５群(各群 100 匹)を準備して、磁界曝露群には、所定の磁界を曝露しつつ、25 週間にわたって、毎週結節

表2-10-2の発生を観察した。25 週間後には、全例を解剖して、詳細な病理検査、組織学的検査を行った。
図 2-10-4 に皮膚結節（腫瘍）の累積発生割合の推移

皮膚の病理組織検査結果

群

0μT

7μT

70μT

動物数（匹）

100

100

100

100

99

前腫瘍性病変（％）

16

19

10

18

0

腫瘍性病変（％）

68

72

71

67

0

乳頭腫（％）

67

70

70

66

0

扁平上皮癌（％）

3

4

2

3

0

角化棘細胞腫（％）

2

1

3

0

0

350μT 陰性対照を示した。観察期間中、結節の発生に磁界曝露の影響はみられなかった。また、表 2-10-2 に皮膚の病理組織学
的検査結果を示した。観察された結節の 98 ％以上は良DMBA + TPA + 0μT
DMBA + TPA + 7μT
50Hz、回転円磁界
DMBA + TPA + 70μT
DMBA + TPA + 350μT
陰性対照：溶媒（アセトン）のみ

80
70

累積発生割合（％）

60性の乳頭腫であり、これらの発生・成長に磁界曝露の影
響はみられず、これらが悪性化する兆候もみられなかっ50

た（57）。

40

皮膚腫瘍の発生・成長に対する磁界曝露のプロモータ

30
動物数：100匹／群20

ー効果に関する影響については、これまでにスウェーデ
ン（58）、カナダ（59）、米国（60）においても行われており、我々の10

結果と同様に、磁界の影響はないとしている。

0
0

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24

試験期間（週）

図2-10-4

以上の結果から、皮膚腫瘍の発生・成長に関しても、
極低周波磁界にプロモーター効果がないことが明らかと皮膚腫瘍プロモーター作用検索試験結果

２− 11

なった。

まとめと今後の課題

これまで一部の疫学調査が示唆している健康影響に科

ベルあるいは動物曝露実験を実施したが、免疫機能発現学的根拠があるのであれば、実験動物に極低周波磁界をの上流に位置するマクロファ−ジの機能や、免疫担当細曝露することにより、それを示唆するような生物学的変胞間での情報伝達に重要なサイトカインの産生量には時化が観察されるはずであり、細胞・分子レベルあるいは

折り影響を示唆するようなデ−タもみられたが、繰り返

生体防御、生体調節機能などの生理学的諸機能のどこかし行った実験では再現されず、しかも、磁界の強さにもに、磁界が直接影響を与えるはずである、という研究仮

依存していなかった。また、中枢神経系ホルモンの分泌説の基に、当所は、培養細胞や実験動物を用いた磁界曝

では、ラットを用いた実験で回転円磁界という特殊な磁露実験を実施してきた。本章で紹介した様々な生物学的界の曝露でメラトニンの分泌が抑制される現象が観察さ研究で得られた結果を集約すると表 2-11-1 のようになれたが、楕円磁界や直線磁界での変化は観察されず、性る。

ホルモンの一つであるテストステロンの分泌にも影響は

細胞・分子レベルの研究では、14mT という強力な磁認められなかった。以上のように、様々な曝露実験を行

界環境下で、細胞内情報伝達に関わっているチロシンキっていたが、磁界の生物影響を説明できるような一貫性

ナ−ゼのリン酸化反応の増加が観測されたが、その十分のあるデ−タは得られなかった。

の一の 1.4mT では、その現象は引き起こされず、そのまた、霊長類であるヒヒを用いた社会･学習行動とい他の細胞内カルシウムイオン濃度や、大腸菌、酵母菌のった中枢神経系に関する研究、実証的研究として実施し遺伝子発現には磁界の影響を見出せなかった。

たラットなどのげっし類を用いた生殖、腫瘍に関する研

生体防御機能については免疫機能を対象として細胞レ

究では、極低周波磁界がこれらの生体指標に影響を与え

電中研レビュー No.47 ● 29

表2-11-1
研究分野

研究内容
情報伝達

細
胞
・
分
子
レ
ベ
ル

対

当所における商用周波磁界の生物影響研究結果のまとめ
供試材料

磁界強度、特性

結細胞内カルシウムイオン濃度

象

ラット脾臓、胸腺細胞

0.1〜5mT、垂直

影響なし

チロシンキナーゼのリン酸化反応小脳顆粒細胞1.4、14mT、円14mT増加△1.4mTなし

熱刺激タンパク質発現

大腸菌

14mT、円影響なし

mRNA発現遺伝子

変異原性、助変異原性
生
体
防
御
・
調
節
系
レ
ベ
ル

免

疫

殖

腫

瘍

影響なし
影響なし

14mT、円サルモネラ菌影響なし

貪食、分泌機能

マウスマクロファージ

1〜14mT、円、垂直

影響なし

サイトカイン

マウス

1〜350μT、円、水平

影響なし

ラット

1〜350μT、
円、水平、楕円円磁界でやや抑制
楕円、水平磁界で影響なし

ヒヒ

50〜100μT、水平影響なし

テストステロンラット

1〜350μT、水平

影響なし

社会・学習行動ヒヒ

50〜100μT、水平

影響なし

ラット

7〜350μT、円

影響なし

ハムスター

7〜350μT、円

影響なし

7〜350μT、円

影響なし

7〜350μT、水平

影響なし

内分泌

生

影響なし

300mT、垂直

母

大腸菌

メラトニン

中枢神経
疫
病
／
障
害

酵

タンパク質発現果

妊娠障害、胎児奇形
発がん性
乳腺腫瘍促進ラットるという何らの科学的証拠も得ることができなかった。

混在する。これらを明らかにするため、学術的な研究にこれらの結果は、米国 RAPID 計画の中で実施された研より、より信頼性の高い知見を得る努力が必要である。

究結果と同様であった。

また、一部の疫学調査で示唆されている様々な種類のしかし、学術的に全てが解明された訳ではなく、前述

腫瘍（例えば、脳腫瘍、白血病）の促進効果に関してものように、生物学的には説明できない実験結果や、再現

動物実験を実施し、疫学調査結果と生物学的知見の乖離性は全くないものの、統計的に有意な差を示すデ−タもの解明が求められている。

30