低剂量~(12)C~(6+)离子束预辐照对小鼠肝脏细胞DNA损伤和周期进程的影响

研究低剂量重离子束预辐照对小鼠肝脏辐射损伤程度的影响.分别用低剂量12C6+离子束全身均匀预辐照处理小鼠,剂量分别为0、0.05、0.1、0.25、0.5 Gy,剂量率为1 Gy/min,4 h后用4 Gy的12C6+离子束全身均匀辐照,照射8 h后用流式细胞仪检测辐照小鼠肝脏细胞在各细胞周期时相的百分率,并用单细胞电泳技术检测辐照损伤小鼠肝脏细胞的DNA损伤程度.结果显示,和对照组相比,低剂量预辐射处理可以减轻辐照损伤小鼠肝脏细胞G0/G1期和G2/M的阻滞,促进肝脏细胞在S期的积累.此外,辐照小鼠肝脏细胞的拖尾率及拖尾长度也显著减少,其中以0.1 Gy处理组效果最为显著(P(0.01).提示:低剂量重离子预辐照能使细胞产生适应性反应,有效减轻辐照小鼠肝脏细胞G0/G1期和G2/M的阻滞,并显著减轻肝脏细胞DNA的辐射损伤程度.     

硫代葡萄糖苷对^12C^6＋离子束辐射损伤小鼠的保护作用研究

为研究硫代葡萄糖苷(Glucosinolate,简称硫苷)对辐射损伤小鼠的保护作用,预先给小鼠口服不同剂量的硫苷粗提物,两周后给予2Gy12C6 离子束全身均匀辐照.辐照后8h内用流式细胞仪检测受辐照小鼠脑、肝、肺细胞在各细胞周期的百分率,用彗星电泳技术检测受辐射小鼠脑、肝、肺细胞的拖尾率和拖尾长度.与单纯辐照未给药组相比,口服较低剂量的硫苷粗提物,可以使12C6 离子束全身辐照后小鼠的脑、肝、肺细胞中G0/G1期细胞百分比显著降低(p<0.05),G2/M期和S期的细胞百分比明显上升(p<0.05),受辐照损伤细胞的拖尾率和拖尾长度也显著降低(p<0.05),而在中、高剂量组间差异都不显著,无统计学意义.研究表明,较低剂量的硫苷能够降低12C6 离子束辐照时对小鼠脑、肝、肺细胞的损伤,说明硫苷对小鼠辐射损伤具有一定的保护作用.     

低剂量辐射诱导小鼠胸腺细胞周期进程的适应性反应

观察低剂量辐射诱导小鼠胸腺细胞周期进程适应性反应的剂量、剂量率和时间效应。用诱导剂量(D1:25、50、100、200mGy,剂量率:12.5mGy/min;;D1:75mGy,剂量率:6.25、12.5、25、50、100、200mGy/min)和攻击剂量(D2:1.0、1.5、2.0Gy,剂量率:287mGy/min)照射Kunming雄性小鼠,D1和D2间隔3、6、12、24、60h。用流式细胞仪检测胸腺细胞周期各时相细胞百分数。当D1为25、50、100mGy(剂量率:12.5mGy/min,D1和D2间隔6h),或D1为75mGy(剂量率:6.25、12.5、25mGy/min,D1和D2间隔3、6、12h),D2为1.0、1.5、2.0Gy,D2组与假照射组之比S期胸腺细胞百分数明显降低(p<0.05或p<0.01),而G0/G1和G2 M期细胞百分数明显增加(p<0.05或p<0.01);;但D1 D2组与D2组之比S期细胞百分数明显增加(p<0.05或p<0.01),而G0/G1和G2 M期细胞百分数不同程度降低。小鼠接受1.0—2.0Gy(287mGy/min)照射前3—12h受25—100mGy(6.25—25mGy/min)照射,可诱导胸腺细胞周期进程的适应性反应。     

低剂量辐射诱导胸腺细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的剂量效应

本研究采用X射线全身照射昆明系雄性小鼠模型,通过流式细胞仪观察低剂量辐射诱导胸腺细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的诱导剂量(D1、剂量)及其后攻击剂量(D2剂量)的剂量范围.动物随机分为假照组、D2对照组和D1+D2实验组.结果表明,D1+D2组胸腺细胞凋亡小体百分数不同程度地低于D2组,并且减轻G1和G2+M期阻滞,导致S期DNA合成的细胞增加;当D1达200 mGy时,不再诱导胸腺细胞凋亡及细胞周期进程的适应性反应.本实验结果说明,D1在25～100 mGy(剂量率为12.5mGy/mim),D2在1.0～2.0 Gy(剂量率为0.287 Gy/min),接受D1和D2照射的时间间隔为6h,可在全身照射条件下诱导小鼠胸腺细胞凋亡和细胞周期进程的适应性反应.     

低剂量γ射线对丝裂霉素C损伤小鼠脾细胞的影响

探讨低剂量辐射诱导哺乳动物抗丝裂霉素C(Mitomycin C,MMC)损伤的免疫适应性反应。小鼠接受低剂量γ射线作用后6h,再给予损伤剂量的MMC,然后通过脾细胞计数、流式细胞术、Con A和LPS刺激的小鼠脾淋巴细胞转化观察小鼠脾细胞数、细胞周期和DNA含量的变化。1mg/kg的MMC(B)组小鼠脾细胞数明显低于正常对照(A)组,50-100mGy照射加MMC(C、D、E)组小鼠脾细胞数明显高于B组。Con A刺激的小鼠脾淋巴细胞转化细胞周期分析表明,D组、E组G0/G1期和S期细胞相对百分率分别显著低于和高于B组。而LPS刺激组,除E组G0/G1期外,D组、E组G0/G1期和S期细胞相对百分率也分别明显低于和高于B组。低剂量γ射线可以诱导MMC损伤小鼠脾细胞数和细胞周期进程的适应性反应。     

80MeV/u 12C6+离子辐照小鼠头部对脾脏细胞周期分布的影响

研究重离子辐照小鼠头部对脾脏细胞周期分布的影响，为重离子放射治疗癌症和太空防护提供基础数据。80MeV／u能量的^12C^6＋对BALB／c小鼠头部给以0、0．5、1、2、4、10Gy的照射，用流式细胞仪测脾脏细胞周期分布。重离子辐照后36h，小鼠脾脏细胞S期细胞随着辐照剂量的增加显著减少（p〈0．05）；0．5Gy组、4Gy组和10Gy组出现G0／G0期阻滞明显阻滞（p〈0．05），1Gy组和2Gy组无显著变化（p〉0．05）；0．5Gy组G2／M期细胞显著减少（p〈0．01），其它剂量组明显阻滞（p〈0．05）。重离子辐照小鼠头部对小鼠脾脏细胞周期分布有明显影响。     

半叶马尾藻多糖对辐射损伤小鼠巨噬细胞功能和胸腺细胞周期进程的影响

通过研究小鼠胸腺细胞周期进程、巨噬细胞吞饮和分泌功能的变化,探讨半叶马尾藻多糖(SHP)对辐射损伤小鼠胸腺细胞和巨噬细胞的影响。利用常规方法和流式细胞术分别检测小鼠巨噬细胞的功能和胸腺细胞周期进程。结果发现给予小鼠5 Gy^60Coγ射线单次全身照射(剂量率为0．673Gy／min),小鼠巨噬细胞吞饮功能显著低于正常对照组。但是,在照射前给予SHP(10mg／kg～40mg/kg)组的小鼠巨噬细胞吞饮功能明显高于单纯照射组,小鼠巨噬细胞IL-1分泌功能SHP(20mg/kg～40mg／kg)加照射组也显著高于单纯照射组。5Gy照射引起小鼠胸腺G0／G1期细胞百分率增高,S期和G2／M期细胞百分率减少,SHP(20mg／kg～40mg/kg)可以有效抑制辐射损伤小鼠胸腺G0／G1期阻滞和G2／M期细胞百分率下降,SHP(10mg／kg～40mg/kg)也能够预防辐射损伤小鼠S期胸腺细胞百分率的下降。说明SHP对辐射损伤小鼠胸腺细胞和巨噬细胞有保护作用。     

N-乙酰半胱氨酸对碳离子照射小鼠急性损伤的保护效应

探讨了N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)对12C6+离子照射小鼠损伤的保护效应及可能的作用机制.预先给予昆明小鼠NAC(200mg/kg),后进行12C6+离子束4Gy的单次全身照射.照射后2h处死小鼠,取肝、肺组织,用化学法检测组织中超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD)的活性,谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量及脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehydc,MDA)水平;用碱性单细胞凝胶电泳法检测DNA单链断裂;用流式细胞术检测组织细胞凋亡率.与照射对照组相比,提前给予NAC可极显著地减轻12C6+离子导致的肝、肺组织中DNA断裂(p<0.001)和细胞凋亡(p<0.001),并显著地提高组织中GSH的含量;NAC还明显地抑制了肺组织中碳离子辐照所致的MDA水平增高(p<0.01)并显著地诱导了组织中SOD活性的升高(p<0.01).提示NAC可通过抵御组织内的氧化作用,合成、补充GSH的含量,阻止DNA链的断裂和细胞的凋亡,实现对碳离子辐照损伤的保护效应.     

X射线全身照射对小鼠胸腺细胞Cyclin B1和p34cdc2蛋白表达的影响

本文采用免疫组织化学法研究了低、高剂量X射线全身照射后不同时间小鼠胸腺细胞CyclinB1和p34^cdc2蛋白表达的变化。结果表明,与假照组相比,75mGy X射线全身照射后8h小鼠胸腺细胞CyclinB1蛋白表达开始升高,12h达高峰,48h恢复至正常水平;而2Gy照射后4h小鼠胸腺细胞CyclinB1蛋白表达开始降低,12h降至最低,24h有回升趋势,48h恢复至假照水平。p34^cdc2蛋白的表达,与假照组相比,75mGy照射后4～48h未见明显变化;而2Gy照射后的时程变化与相同剂量照射后CyclinB1蛋白表达的变化基本一致。提示：低剂量X射线全身照射可诱导小鼠胸腺细胞CyclinB1蛋白表达增强,从而促进细胞周期进程,但对p34^cdc2表达无影响;相反,较高剂量照射导致CyclinB1和p34^cdc2蛋白表达均下降,最终发生G2阻滞。     

12C6+照射对小鼠睾丸组织脂质过氧化、SOD活性及细胞周期的影响

为评估重离子照射的生殖毒性,探讨其损伤的可能机制,用0、0.5、1、2或3Gy剂量12C6 离子对性成熟昆明雄鼠下腹部进行局部照射,6h后处死小鼠,取睾丸组织,用流式细胞术检测睾丸细胞凋亡率和细胞周期,用化学试剂盒检测组织中超氧化物岐化酶(SOD)的活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)水平.结果表明,与对照组(0Gy)相比,低剂量照射(0.5Gy)组中睾丸组织SOD活性增加(P>0.05),但SOD活力随剂量增加而下降,在2Gy和3Gy照射组中呈显著抑制作用(P<0.05);睾丸组织中MDA含量随剂量增加,2Gy和3Gy照射组呈显著性差异(P<0.05).流式细胞术检测结果显示,1～3Gy 12C6 照射可导致睾丸组织中单倍体、二倍体及四倍体细胞数量显著减少(p<0.01),凋亡率明显增加(p<0.01)以及G2/M期阻滞(p<0.01).提示12C6 照射可能通过自由基损伤途径,诱发细胞凋亡和细胞周期异常,从而造成睾丸组织损伤,生殖能力下降.本实验结果为抗氧化剂和自由基清除剂用于临床重离子治疗中对性腺的防护提供了理论依据.     

Effect of p53 on lung carcinoma cells irradiated by carbon ions or X-rays

The study is to investigate the feasibility and advantages of heavy ion beams on radiotherapy. The cellular cycle and apoptosis, cell reproductive death and p53 expression evaluated with flow cytometry, clonogenic survival assays and Western blot analysis were examined in lung carcinoma cells after exposure to 89.63 MeV/u carbon ion and 6 MV X-ray irradiations, respectively. The results showed that the number colonyforming assay of A549 was higher than that of H1299 cells in two radiation groups; A549 cellular cycle was arrested in G2/M in 12 h and the per-centage of apoptosis ascended at each time point of carbon ion radiation with doses, the expression of p53 upregulated with doses exposed to X-ray or carbon ion. The cell number in G2/M of H1299 and apoptosis were increasing at all time points with doses in 12C6+ ion irradiation group. The results suggested that the effects of carbon ions or X rays ir-radiation on lung carcinoma cells were different, 12C6+ ion irradiation could have more effect on upregulating the ex-pression of p53 than X-ray, and the upregulated expression of p53 might produce the cellular cycle G2/M arrested, apoptosis increasing; and p53 gene might affect the lung cancer cells radiosensitivity.     

碳离子辐射对人肝癌细胞SMMC-7721细胞周期和P53、MDM2及P21表达的影响

研究^12C^6＋离子辐照对体外培养人肝癌细胞SMMC-7721细胞周期和P53、MDM2及P21表达的影响。采用0、1．0、2．0、4．0、6．0Gy^12C^6＋离子束辐照细胞,用克隆形成法观察细胞存活情况;同时在辐照24h后用流式细胞仪检测细胞周期的变化,Western-blot检测细胞中P53、MDM2及P21蛋白表达情况。结果发现,重离子辐照后细胞存活率显著下降;1．0Gy、4．0Gy和6．0Gy照射组发生G0／G1期阻滞,而2．0Gy照射组出现G2／M期阻滞;Western-blot结果显示细胞辐照后MDM2的57kD蛋白表达水平无明显变化,而76kD蛋白表达水平随辐照剂量逐渐上升;P53和P21蛋白表达水平随辐照剂量增高。以上结果提示不同剂量的^12C^6＋离子束照射可激活SMMC-7721细胞不同的细胞周期检测点,其中G0／G1期阻滞与P53和P21蛋白以及MDM2截短体76kD蛋白的表达水平升高有关。     

80MeV/u 12C6+离子辐照小鼠头部对骨髓细胞周期分布的影响

研究重离子辐照小鼠头部对骨髓细胞周期分布的影响,为重离子放射治疗癌症和太空防护提供基础数据.80MeV/u能量的12C6 离子对BALB/c小鼠头部给以0、0.5、1、2、4、10Gy的照射,用流式细胞仪测骨髓细胞周期分布.随着重离子辐照剂量的增加,G1/G0期细胞出现明显阻滞(P＜0.05),而G2/M期细胞出现显著减少(P＜0.05).说明重离子辐照小鼠头部对小鼠骨髓细胞周期分布有明显影响,也同时表明电离辐射对骨髓细胞周期分布的影响也有一种间接作用.     

不同LET辐射对HepG2肝癌细胞的辐射敏感性与周期阻滞的影响

本工作研究不同LET射线辐照对HepG2肝癌细胞辐射敏感性、周期进程和凋亡的影响,为重离子治疗癌症的临床应用积累基础数据.以0、0.5、1、2、4、8Gy剂量的12C6 离子及X射线分别照射处于指数生长期的HepG2细胞,用克隆形成率测定细胞辐射敏感性,通过流式细胞术测定细胞DNA含量以确定各时相细胞的比例及细胞凋亡情况.实验结果显示,12C6 离子辐照所致的HepG2细胞存活率明显低于X射线.随着吸收剂量的增加和修复时间的延长,12C6 离子能导致更显著的细胞S期阻滞、G2/M期阻滞延迟和细胞凋亡.说明与X射线相比,12C6 离子辐照能更有效地杀伤HepG2肝癌细胞并诱导其凋亡.     

低剂量辐射诱导小鼠胸腺细胞凋亡及细胞周期进程的适应性反应

应用流式细胞术观察７５ｍＧｙＸ射线诱导小鼠胸腺细胞凋亡及细胞周期进程的适应性反应。结果表明，１．５或２．０Ｇｙ全身照射后，小鼠胸腺细胞凋亡小体（ＴＡＢ）百分数明显增加，Ｓ期ＴＡＢ百分数明显减少，而Ｇ０／Ｇ１和Ｇ２＋Ｍ期ＴＡＢ百分数明显增加；当１．５或２．０Ｇｙ（攻击剂量，Ｄ２）照射前６ｈ给予７５ｍＧｙ（诱导剂量，Ｄ１）照射时，明显减轻Ｄ２对胸腺细胞凋亡及细胞周期进程的损伤作用。提示，低剂量辐射可诱导胸腺细胞凋亡及细胞周期进程的适应性反应。     

重离子诱导人舌鳞癌细胞凋亡和Bax/Bcl-2蛋白表达的变化

探讨重离子辐照对人舌鳞癌Tb细胞的凋亡及Bax/Bcl-2蛋白表达的影响.采用0、0.5、1.0、2.0、4.0 Gy重离子束辐照人舌鳞癌Tb细胞,应用MTT法检测细胞存活,流式细胞技术检测细胞周期变化,Hoechst 33258/PI复染法观察Tb细胞凋亡形态,并采用Western-blot法检测Bax/Bcl-2蛋白表达情况.结果发现,Tb细胞经12C6+离子束辐照后存活率显著下降,呈剂量依赖性的生长抑制;Tb细胞呈现蓝色荧光浓集成团的凋亡形态,且凋亡比例随辐照剂量增加;G2/M期细胞百分数随照射剂量增加而增加(P＜0.05).Western-blot结果显示Bax蛋白表达水平随辐照剂量逐渐上升,但在4 Gy组其表达不再增高,Bcl-2蛋白在1.0、2.0、4.0 cy组随剂量增大呈下降趋势.以上结果提示重离子束辐照对Tb细胞有抑制作用,Bax/Bcl-2蛋白表达是重离子治癌的机制之一.     

超氧化物歧化酶与阿米福汀对小鼠急性放射损伤预防作用的比较

本研究建立了小鼠全身放疗的损伤模型,以比较预给药超氧化物歧化酶(SOD)和阿米福汀对小鼠放射治疗损伤的防护效果。C57BL/6小鼠用6 Gy X射线进行全身一次性照射,在放射后24 h处死,测定小鼠外周血红、白细胞数量,胸腺指数和脾脏指数,以及肝脏抗氧化活力。结果表明:与放疗对照组相比,放疗前给药SOD组对放疗鼠的外周血白细胞数量和胸腺指数有显著的保护作用,使之分别增加66.7%和19.1%。测得放疗前给药阿米福汀对放射鼠的外周血白细胞数量和脾脏指数有显著的保护作用,使之分别增加106.9%和22.6%。此外,与放疗对照组相比,放疗前给药SOD对放疗鼠的肝脏抗氧化能力也有显著提高,可使肝脏的MDA水平下降12.7%,SOD活力增加10.8%,T-AOC活力增加45.0%,放疗前给药阿米福汀可使放疗鼠肝脏的MDA水平下降22.3%。     

大鼠吸入氡及其子体后的DNA损伤效应

研究氡及其子体对大鼠外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC)、肺细胞、支气管肺泡灌洗液(Bronchi alveolar lavage fluid, BALF)细胞以及脾和胸腺细胞DNA的损伤作用。雄性SD大鼠吸入氡及其子体的累积剂量分别为66、111、174工作水平月(Working level month, WLM)后,收集BALF细胞,制备肺、脾脏和胸腺组织的单细胞悬液,采用单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis,SCGE)技术,检测细胞DNA链的断裂改变。结果表明, 大鼠吸入氡及其子体后,各照射组PBMC、BALF和肺细胞DNA链断裂的迁移长度显著增加(p<0.01)。其中, PBMC与肺细胞DNA损伤有相关性(r =0.887, p<0.01),直线拟合(R2=0.787)的回归方程为Y=0.978X-0.12。在本实验的照射剂量下,氡及其子体能引起PBMC、BALF和肺细胞的DNA链断裂的损伤。     

电离辐射对小鼠骨髓造血细胞周期进程的影响

采用流式细胞术（ＦＣＭ）观察了Ｘ射线全身照射后小鼠骨髓造血细胞周期进程的时程变化和剂量效应关系，为探讨电离辐射对小鼠骨髓细胞周期进程的影响。结果显示，２ＧｙＸ射线全身照射后１２ｈ，骨髓细胞出现Ｇ１期细胞百分数升高（ｐ〈０．０５），４ｈＳ期细胞百分数下降（ｐ〈０．０５），Ｇ２＋Ｍ期细胞百分数于后４ｈ和１２ｈ升高（ｐ〈０．０５）。量效研究显示，０．５～６Ｇｙ照射后１２ｈＧ１期细胞百分数高于对照组，其中