应用单细胞微凝胶电泳技术检测成纤维细胞的放射敏感性

应用单细胞微凝胶电泳（SCGE）技术以及噻唑蓝（MTT）比色法检测辐射诱发的成纤维细胞系AT5BIVA和GM637的初始DNA双链断裂数及断裂拍的修复与细胞放射敏感性之间的关系。结果表明,AT5BIVA细胞系的放射敏感性显著高于GM637。两种细胞系的初始DNA双链断裂数均随剂量的增加而增加,呈显著的剂量效应关系,在给定的剂量点,辐射诱发的AT5BIVA细胞系的初始DNA双链断裂数显著高于GM637。AT5BIVA纱对辐射诱发的DNA双链断裂的修复能力小于GM637。结果提示,辐射诱发的初始DNA双链断裂数及断裂后的修复与细胞的放射敏感性均有一定的相关性,作为细胞放射敏感性预测指标具有很大的应用潜势。     

DNA损伤修复能力对辐射适应性反应的影响

采用野生型的中国仓鼠卵母细胞(CHO-9)及其DNA损伤修复缺陷型细胞:EM-C11(DNA单链断裂修复缺陷)和XR-C1(DNA双链断裂修复缺陷),首先进行低剂量(0.016 Gy或0.08 Gy)的初始照射,间隔4 h或7 h后再进行高剂量(1 Gy)的攻击照射,然后检测细胞微核形成率和克隆形成率的变化.结果显示:当初始剂量为0.08 Gy,间隔4 h后再施以1 Gy的攻击照射时,三株细胞只有野生型的CHO-9有辐射适应性反应产生;但当间隔时间延长到7 h时,CHO-9和EM-C11均产生了辐射适应性反应.当把初始照射剂量降低为0.016 Gy,间隔4 h再施以1 Gy的攻击照射时,三株细胞均产生了辐射适应性反应.表明辐射适应性反应不仅与初始照射剂量及间隔时间有关,还与DNA损伤修复密切相关.     

电离辐射引起的DNA链断裂损伤及其修复

DNA链断裂是电离辐射的主要生物学效应之一,单链断裂由一次击中造成,所以与辐射剂量成线性关系,双链断裂可以一次击中造成,也可由两个位置相关的单链断裂迭加而成,所以与辐射剂量成线性——平方关系。已有各种理化方法能测定活细胞内的单链断裂和双链断裂数。细胞具有修复DNA链断裂的能力,但其机制远不如切除修复机制那么清楚。未修复的链断裂是致死的,被修复的单链断裂完全恢复DNA的正常结构与功能,被修复的双链断裂的生物学效应如何还不清楚。剂量率对辐射的生物学效应有重要影响。     

~(60)Co-γ线照射后小鼠T、B淋巴细胞DNA合成、单链断裂、修复能力的比较研究

本文采用滤膜法和碱洗脱法比较研究了γ线照射后T、B淋巴细胞DNA合成、ssb(单链断裂)及修复能力。B淋巴细胞DNA合成明显低于T淋巴细胞;虽两种细胞产生DNA ssb没有差别,但其修复能力,T淋巴细胞高于B淋巴细胞。说明在分子水平上,B淋巴细胞辐射敏感性高于T淋巴细胞;DNA ssb的修复能力与DNA合成可能存在一定的联系。     

用微孔滤膜法检测γ射线引起的哺乳动物细胞DNA双链断裂及其重接

本文改进了Bradley和Kohn测定DNA双链断裂的微孔滤膜法,并用于检测γ射线引起的中国仓鼠卵巢细胞和小鼠骨髓细胞DNA的双链断裂,得到较好的剂量曲线,证明此法重复性好,灵敏度远较中性蔗糖密度梯度离心法高。同时也证明在上述细胞中辐射所致的DNA双链断裂是能够重接的。为DNA双链断裂能够重接的论点提供了又一个实验证据。     

端粒与辐射敏感性

本工作回顾了端粒的基本特征并特别强调端粒与有机体辐射敏感性的关系及其在放射生物学中的潜在重要性。研究结果显示，端粒长度的改变、端粒序列所在位点的变异能够影响辐射敏感性。缩短和功能紊乱的端粒参与脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic acid，DNA）断裂并干预DNA的正确修复。端粒损失导致的染色体不稳定性在与肿瘤细胞进程相关的染色体重排中起着重要作用。端粒功能是细胞和整体辐射敏感性的决定因素之一。     

γ射线诱导DNA损伤中DNA浓度的影响

作为生物体中的一类基本生物大分子，DNA是离子辐射引致生物效应的关钆靶分子。双链断裂（DSB）是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤，非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。在辐射损伤过程中，射线品质、剂量以及生物体的辐射敏感性等对生物体的损伤程度都有重要影响，已有很多涉及这些方面的报道。DNA浓度可能也是影响辐射致DNA损伤程度的重要因素。     

碱性单细胞凝胶电泳预测肿瘤细胞内在放射敏感性研究

应用克隆形成法和碱性单细胞凝胶电泳技术检测辐射诱导的人红白血病细胞株K562、人结肠腺癌细胞株LS-T-117和鼠胶质瘤细胞株C6的初始DNA单链断裂数及单链断裂后的修复与细胞内在放射敏感性之间的关系。结果表明,3种细胞系的放射敏感性依次为K562>LS-T-117>C6;3种细胞系的DNA迁移距离都随着照射剂量的增加而增大,呈良好的剂量-效应关系。在相同剂量下,辐射诱导的DNA单链的初始断裂数目也依次为K562>LS-T-117>C6;3种细胞系经10Gy X射线照射并在PBS中培养不同时间后DNA迁移距离都有较大幅度的下降,但下降幅度依次为C6>LS-T-117>K562,在相同剂量下辐射诱导的DNA单链断裂后的修复能力也依次为C6>LS-T-117> K562。结果显示,辐射诱导的DNA单链断裂及修复与细胞内在放射敏感性有很好的相关性,可用于人体肿瘤细胞内在放射敏感性的预测。     

TGF-β1抑制剂增加H460肺癌细胞的放射敏感性

探索一种TGF-β1受体激酶的选择性抑制剂SB431542对H460非小细胞肺癌细胞的放射增敏作用及对其DNA损伤应答体系的干扰。采用克隆形成实验检测SB431542对H460细胞放射敏感性的影响;用移植瘤实验验证SB431542在体内对H460细胞的放射增敏作用;采用流式细胞术检测细胞周期分布和细胞凋亡;用免疫荧光检测53BP1 foci和磷酸化的DNA-PKcs foci。结果发现,SB431542可增加H460的放射敏感性。照射前用SB431542预处理H460细胞虽然快速启动了细胞的DNA损伤应答反应,但却抑制了DNA双链断裂的非同源末端链接修复,因此,导致细胞残留更多未修复的DNA双链断裂,从而产生更严重的细胞周期阻滞。研究还发现,这种增敏作用与细胞凋亡无关。体内移植瘤实验表明,与单独照射组相比,连续3次用SB431542联合5 Gy的X-射线处理明显在处理后第5~12 d之间降低了肿瘤的生长。这些结果显示,在照射前用SB431542抑制肿瘤细胞的TGF-β1通路,能降低其DNA损伤修复能力,改变细胞周期分布,降低细胞克隆形成能力,延缓肿瘤的生长,因此用SB431542抑制TGF-β1通路可作为一些类型肺癌病人放疗的有效辅助手段。     

γ线照后PHA、ConA和PWM激活的人血淋巴细胞转化、DNA单链断裂及其修复比较

本文采用~3H-TdR参入法和羟基磷灰石层析法,比较了~(60)Coγ射线照射后PHA、ConA、PWM激活的人血淋巴细胞的转化、DNA单链断裂及其修复,结果表明:受照后淋巴细胞转化受抑,在0—8Gy剂量范围内,剂量效应呈双相线性关系,其中PWM激活的细胞对射线的敏感性最低。三种细胞受照后DNA发生单链断裂,在0—30Gy范围内,与剂量呈线性相关,三者之间无显著差异。受15Gy照射后,细胞在37℃条件下能重接DNA断链,但重接不完全,重接后如经较长时间保温仍会发生再断裂,PWM激活的细胞重接修复率最高。淋巴细胞转化对辐射的敏感性可能与DNA断链的重接修复能力有关。     

Comparison of DNA double—strand breaks induced by ^16O^8＋ in deproteinized DNA and intact cells

The yield of DNA double-strand breaks(DSBs) is sure to be influenced by the environment around DNA molecule.Inverse pulsed-field gel electrophoresis(PIGE)has been applied to compared the sensitivity of B16 cells and their DNA in DSBs induced by 75MeV/u 16O^8 beam.Results show that the percentages of DNA released from the plug(PR)in both kinds of the samples increase with the dose and approach a similar quasi-threshold of about 81%.A simple new equation was presented to calculated the break level of DNA molecules.Within a certain dose,the relationship between the break level and the dose is linear.THe yield of DSBs in deproteinized DNA was 1.11DSBs/100Mbp/Gy,while that in intact cells was 0.60DSBs/100Mbp/Gy.it is testified that deproteinized DNA is more sensitive to oxygen ions irradiation than intact cells.     

γ射线诱导的肝癌细胞DNA双链断裂

为了揭示辐射生物学效应的机理，用倒转脉冲场凝胶电泳（ＰＩＧＥ）研究了γ射线辐照肝癌ＳＭＭＣ－７７２１细胞诱导的ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）及其修复２４、４８ｈ后的产额和片段的分布情况。结果表明：修复０ｈ和２４ｈ的样品，ＤＮＡ片段释放百分比（ＰＲ）随着剂量的增加而增加；诱导的ＤＳＢ片段主要是１Ｍｂｐ－２Ｍｂｐ的大片段；ＤＳＢ产额分别为０．３８ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ．Ｇｙ和０．０６ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ．     

曲古菌素A增强食管癌细胞系EC9706对X射线的辐射敏感性

利用流式细胞仪及荧光定量PCR技术，分别检测细胞凋亡率和DNA损伤修复相关基因mRNA表达变化，以探讨曲古菌素A（Trichostatin A，TSA）能否在体外增强食管癌细胞对X射线的敏感性。结果显示，辐射前TSA的处理显著提高了X射线引起的细胞凋亡率（P〈0．05）；X射线的单独处理显著上调了基因ATM、XRCC2和Lig4（8Gy除外）的mRNA水平（P〈0．05），TSA单独和TSA联合X射线都下调了ATM、XRCC2和Lig4的mRNA水平。提示TSA很可能通过下调ATM、Lig4和XRCC2mRNA水平使食管癌细胞对X射线敏感。     

单能电子诱发DNA损伤的理论计算

利用径迹结构的方法模拟了单能电子从入射DNA水溶液到最终产生DNA损伤的早期物理和化学变化过程。着重研究了直接能量沉积导致碱基损伤的判断方法、DNA损伤穷举分类的定义及计算机实现方法，以及确定自由基产生位置的随机抽样方法。结果表明：物理、化学径迹与DNA的反应主要以NB（nobreak）的形式存在，而在链断裂中，主要也以易修复的单链断裂(SSB)为主；在为数不多的双链断裂（DSB）中，复杂DSB占到相当数量的份额。验证了DNA是辐射作用主要“靶”的假定。     

Assessment of mouse BMMNC DNA damage with a two-tailed comet assay after X-ray and carbon ion total body irradiation

The two-tailed comet assay(2T-comet assay) is a method for simultaneously evaluating DNA single-strand breaks(SSBs) and double-strand breaks(DSBs). In the present study, the endonuclease DNase I and hydrogen peroxide were used to induce DSBs and SSBs in bone marrow mononuclear cells(BMMNCs) from mice, and the damaged DNAs were assessed with a 2T-comet assay. The results demonstrated that this method can detect and discriminate between BMMNC DNA SSBs and DSBs simultaneously. Using this method, we studied DNA damage in BMMNCs from female BALB/c mice after total body irradiation with X-rays and carbon ions. The results indicated that these two types of radiation induced serious DNA damage in BMMNCs in a dose-dependent manner.The DNA damage induced by carbon ions was more severe than that induced by X-rays at the same dose, and a high dose of carbon ion radiation was more likely to cause death in mice. The DSBs and SSBs induced by X-rays were the highest on the 3rd day post-IR. For carbon ion radiation,DSBs were the most serious on the 3rd day, while SSBs were more obvious on the 3rd day and 13th day post-IR.The ratio of DSBs/SSBs was clearly related to the different types of radiation.     

Tip60过表达对细胞DNA辐射损伤修复及细胞周期的影响

为了探讨Tip60对细胞DNA损伤修复及细胞周期的影响及其相关机制,通过在U2OS细胞中稳定转染外源Tip60基因,分析了细胞增殖能力及DNA双链断裂修复能力,以及辐射后引起的细胞周期阻滞和细胞周期相关蛋白表达变化。结果发现Tip60在U2OS细胞中的稳定表达降低了细胞增殖能力却提高了细胞DNA损伤修复能力,并通过引起电离辐射诱发CyclinB/CDC2复合物表达水平下降,导致细胞G2/M期阻滞延长。     

X射线致人外周血线粒体DNA 4977bp缺失的时效关系研究

采集2名25岁健康男性外周血进行不同剂量（0～10 Gy）单次X射线照射,于照后取不同时间点（2、12、24、48和72 h）培养的细胞提取基因组DNA,利用实时定量PCR检测不同时间点线粒体DNA（mtDNA）4977bp缺失情况,探讨X射线致人外周血mtDNA 4977bp缺失的时间效应关系。结果表明,受照剂量为5 Gy时,随着照射后培养时间的增加,mtDNA 4977bp缺失拷贝数、mtDNA总拷贝数和mtDNA 4977bp缺失率均有增加趋势。培养时间为24 h和72 h时,在0～10 Gy剂量范围内mtDNA 4977bp缺失拷贝数、mtDNA总拷贝数和mtDNA 4977bp缺失率随着受照剂量的增加而增加。提示X射线诱发的mtDNA 4977bp缺失和mtDNA总拷贝数具有时间和剂量累积性。     

Relationship between cellular radio-sensitivity and naked DNA damage in mammalian cells exposed to heavy ions

The relationship between deoxyribonucleic acid (DNA) damage and the cell death induced by ~(12)C ions irradiation was examined in four kinds of cells, Melanoma B16, cervical squamous carcinoma HeLa, Chinese hamster V79 and hepatoma SMMC-7721. Cell survival was determined by a colonogenic assay, and the sensitivity was described by D_(50)(the dose of radiation necessary to reduce the survival to 50%). For all cell lines, D_(50) ranged from 0.74 Gy to 3.85 Gy, among them B16 was the most radiosensitive to ~(12)C ions, and V79 and HeLa cells had almost the same radio-sensitivity, SMMC-7721 was the last. The induction of deproteinized DNA double-strand breaks induced by ~(12)C ions were measured by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), and the initial yield of the deproteinized DNA dsbs per unit dose was expressed as the DNA double break level (L). A linear dose-response curve was seen for initial DNA dsbs for all cell lines (slopes range from 0.40-0.98 (DSBs/100Mbp/Gy)). V79 was the steepest, B16 was the last.There was an inverse relationship between the initial DNA dsb and D_(50) if the B16 cell line was not considered, but there was no relativity even excludes the B16 cell line. The present results indicate that there is no relationship between cellular sensitivity and initial DNA dsb, even exclude the effects of chromatin structure.     

不同剂量 X射线全身照射对小鼠胸腺细胞周期进程的影响

本文采用细胞计量术研究了不同剂量Ｘ射线全身照射后小鼠胸腺细胞周期进程的变化。结果表明，７５ｍＧｙ Ｘ射线全身照射后２４～７２ｈ胸腺细胞周期各时相细胞数目发生明显变化，Ｇ０／Ｇ１期细胞数低于对照组，Ｓ期细胞数增多，说明其ＤＮＡ合成能力增强，至７ｄ时达到对照组水平；２．０Ｇｙ全身照射后４ｈ时胸腺细胞便开始出现明显的Ｇ２阻滞，１２ｈＧ２阻滞达最高点，７２ｈ其细胞周期进程明显加快，至７ｄ时达对照组水平。不