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。     

60Coγ射线对AT细胞SOD活性和MDA含量的影响研究

研究毛细血管扩张性共济失调症（AT）患者皮肤的成纤维细胞系AT5BIVA（AT细胞）的应对电离辐射导致细胞氧化损伤的能力。以源于正常人皮肤的成纤维细胞系GM063（GM细胞）为对照,采用超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、丙二醛（Malondialdehydc,MDA）测定试剂盒,AT细胞和GM细胞经60^Coγ射线0、1、2、3、4Gy照射后,观察比较它们的SOD活性和MDA含量的差异,并分别进行曲线拟合。结果显示在1、2、3、4Gy剂量照射下,AT和GM细胞中SOD活性均随受照剂量增加而明显降低（P〈0．01）,同一剂量点的AT细胞中SOD活性明显低于GM细胞（P〈0．05）;AT和GM细胞中MDA含量均随受照剂量增加而升高（P〈0．05）,同一剂量点的AT细胞中MDA含量明显高于GM细胞（P〈0．05）。AT细胞和GM细胞的SOD活性和MDA含量均与照射剂量呈线性关系。结果表明由于AT细胞中SOD活性降低,导致AT细胞应对辐射的氧化损伤能力不足,引起AT细胞中MDA含量增加,是AT细胞高辐射敏感性的原因之一。     

用HPRT基因突变及CBMN研究AT细胞高辐射敏感性

研究了毛细血管扩张性共济失调症(Ataxia?telangiectasia,AT)患者皮肤的成纤维细胞系AT5BIVA(AT细胞)的高辐射敏感性。以源于正常人皮肤的成纤维细胞系GM0639(GM细胞)为对照,利用次黄嘌呤磷酸核糖转移酶基因(Hypoxanthinephospho?ribosyltransferase,hprt)位点突变分析技术及胞质分裂阻滞微核法(Cytokinesis?Blockmicronucleusmethod,CBMN),在AT细胞和GM细胞经Coγ射线0、1、2、3、4Gy60照射后,观察比较AT细胞和GM细胞之间hprt基因位点突变频率(hprtMF)、微核率(MNF)及微核细胞率(MNCF)的差异,并分别进行曲线拟合。在各剂量点,AT细胞hprt基因突变频率、微核率及微核细胞率均明显高于GM细胞,其差别具有显著性统计意义(p<0.01);AT和GM细胞hprt基因突变频率、微核率及微核细胞率均与照射剂量呈正相关,可拟合成剂量效应直线方程y=a bx。结果表明,毛细血管扩张性共济失调症患者AT细胞辐射敏感性显著高于GM细胞,具有高辐射敏感性。     

生理浓度的活性氧对抗辐射菌的影响

本研究探讨了生理状态下抗辐射菌(Deinococcusradiodurans,DR)内活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)的释放;生理状态下释放的ROS在DR增殖中的作用;以及受不同剂量照射下ROS的释放及其作用的改变。受电离辐射后DR的O2释放随着剂量的升高而增加,并在700Gy时达到最高值,当剂量超过1kGy.-时O2释放即迅速下降,加入二亚苯基碘(Diphenyleneiodonium,DPI)后,O2释放显著降低,且照射.-.-后O2的释放均未超过对照组。.-受照后DR的增殖率随剂量的增大而上升,剂量为1kGy时增殖率达到最高点,而剂量超过1kGy时增殖率迅速下降;达3kGy时增殖率低…     

在DNA损伤修复信号传导通路中ATM介导的BCA1及RAD51作用机理的研究

为阐明毛细血管扩张性共济失调突变基因(Ataxia telangiectasia mutated,ATM)介导的乳癌基因1(Breast cancer gene 1,Brca1)磷酸化及其下游DNA修复相关蛋白(DNA damage repair protein 51,RAD51)在DNA损伤修复信号传导通路中作用机理,以源于正常人皮肤的成纤维细胞系GM细胞(Originated from human skinfibroblast GM Cell,GM0639)为对照,用免疫共沉淀与Western blot方法,观察60Co γ射线照射后共济失调症(Ataxia telangiectasia,AT)细胞、ATM转染的AT细胞(ATM+-AT)和GM细胞的BRCA1及RAD51蛋白表达的变化.经0、5、10、20Gy辐照后,AT细胞通过免疫共沉淀及Western Blot法分析其中ATM和BRCA1蛋白以及BRCA1和RAD51蛋白之间的相互作用以及PI3K抑制剂对ATM磷酸化其下游基因的影响.0Gy照射ATM+-AT和GM细胞未出现BRCA1表达条带;照射后,GM细胞、ATM细胞BRCA1和RAD51蛋白均有表达,而AT细胞无表达;PI3K抑制剂Wortmannin对经电离辐射照射后的AT、ATM+-AT和GM细胞中BRCA1蛋白表达具有抑制作用;照射后ATM+-AT和GM细胞中BRCA1和RAD51蛋白均有表达.因此,电离辐射照射后,BRCA1由ATM介导磷酸化后可进一步与RAD51相互作用,这是信号通路传导过程中的一个级联反映,从而修复损伤的DNA,保持基因组的稳定性.     

12C6+离子束照射不同肿瘤细胞显示重离子治疗癌症的明显优势

通过观察两种人恶性肿瘤细胞(人肝癌细胞SMMC-7721和人黑色素瘤细胞A375)对高LET12C6 离子和γ射线辐照的敏感性及其差异,考察重离子治疗肿瘤的可行性及优势.以这两种体外培养的来源于人体不同组织的具有高辐射抗性的恶性肿瘤细胞为实验对象,分别进行12C6 和γ射线0-6Gy内不同剂量点的单次和分次照射,采用克隆存活法统计细胞的存活分数.结果显示,无论是单次还是分次照射,12C6 照射后两种细胞的存活分数均明显低于γ射线照射,而且两种细胞的辐射敏感性差异明显降低,同时分次照射细胞的存活分数没有明显提高.结果表明,高LET重离子照射对肿瘤细胞能明显提高杀伤能力,同时降低了不同细胞辐射敏感性的差异且导致细胞低的修复.以上特点与重离子剂量深度分布相结合,使得重离子在治疗肿瘤时具有特殊的优势.     

氚水β射线照射对大鼠胚胎脑细胞增殖的影响

采用流式细胞术、MTT方法、细胞色素C还原法、逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)及脉冲电场凝胶电泳方法(PFGE),分别检测大鼠受0～3.7×106Bq/mL氚水(HTO)作用后神经元细胞的凋亡、增殖抑制、超氧阴离子(O2-)释放、p53基因表达与DNA断裂损伤,观察氚水β射线照射对体外培养大鼠胚胎脑细胞的损伤效应。结果显示,随着氚水放射性浓度的增大,神经元细胞的凋亡率、增殖抑制率与p53mRNA表达量均增大,DNA断裂损伤程度随之加重,而O2-释放量随之减少。这说明氚水β辐射能使神经元细胞DNA双链断裂、促进其p53基因表达引发细胞凋亡及减少O2-释放来抑制增殖。     

在DNA损伤修复信号传导通路中ATM介导的BRCA1及RAD51作用机理的研究

为阐明毛细血管扩张性共济失调突变基因（Ataxia telangiectasia mutated，ATM）介导的乳癌基因1（Breast cancer gene 1，Brcal）磷酸化及其下游DNA修复相关蛋白（DNA damage repair protein 51，RAD51）在DNA损伤修复信号传导通路中作用机理，以源于正常人皮肤的成纤维细胞系GM细胞（Originated from human skin fibroblast GM Cell，GM0639）为对照，用免疫共沉淀与Western blot方法，观察^60Coγ射线照射后共济失调症（Ataxia telangiectasia，AT）细胞、ATM转染的AT细胞（ATM^＋ -AT）和GM细胞的BRCA1及RAD51蛋白表达的变化。经0、5、10、20Gy辐照后，AT细胞通过免疫共沉淀及Western Blot法分析其中ATM和BRCA1蛋白以及BRCA1和RAD51蛋白之问的相互作用以及P13K抑制剂对ATM磷酸化其下游基因的影响。0Gy照射ATM^＋ -AT和GM细胞未出现BRCA1表达条带；照射后，GM细胞、ATM细胞BRCA1和RAD51蛋白均有表达，而AT细胞无表达；PI3K抑制剂Wortmannin对经电离辐射照射后的AT、ATM^＋ -AT和GM细胞中BRCA1蛋白表达具有抑制作用；照射后ATM^＋ -AT和GM细胞中BRCA1和RAD51蛋白均有表达。因此，电离辐射照射后，BRCA1由ATM介导磷酸化后可进一步与RAD51相互作用，这是信号通路传导讨程中的一个级联反映．从而修复榻伤的DNA．保持基因组的稳定性。     

125I籽源持续低剂量率照射诱导人肺癌细胞的旁效应

观察125I籽源持续低剂量率照射诱导人肺癌细胞损伤的旁效应.选择对高剂量率外照射敏感性不同的A549人肺腺癌细胞和NCI-H446人小细胞肺癌细胞,采用125I籽源离体照射细胞模式,将直接受照细胞与未受照细胞共培养24h,应用CB微核法和γH2AX荧光免疫分析法,检测2Gy和4Gy125I籽源持续低剂量率照射诱导人肺癌细胞的微核形成和DNA双链断裂水平.结果表明,125I籽源照射能显著诱导A549和NCI-H446细胞的微核形成率和γH2AX位点形成率增加的旁效应,显示增强对肿瘤细胞的杀伤作用.旁效应强弱与累积照射剂量、肿瘤细胞的辐射敏感性相关:对高剂量率外照射敏感的NCI-H446细胞对低剂量率照射及其旁效应的敏感性高于A549细胞,但与直接辐射效应相比,125I籽源照射诱导A549细胞旁效应高于NCI-H446细胞,这两种细胞的辐射旁效应均随累积照射剂量增加而降低,提示介导旁效应的信号因子水平可能随细胞损伤程度的增加而下降.     

辐射对免疫功能影响的研究

本文作者应用同位素氚标记的胸腺嘧啶核苷(~3H-TdR)掺入法测定植物血凝素(PHA)、葡聚糖硫酸盐(DS)两种丝裂原刺激下的T、B淋巴细胞转化试验,各种花环试验(ERFC、ERFC、ZC_3RFC、M_ERFC、EA_GRFC和EA_MRFC),非特异性酯酶染色(ANAE)及淋巴细胞乳酸脱氢酶(LDH)同功酶谱的测定等指标,观察电离辐射对淋巴细胞及其亚群的辐射效应。主要结果如下: 1.淋巴细胞是具有高度辐射敏感性的不均一群体。总的说来,B细胞辐射敏感性高于T细胞;Tγ细胞的辐射敏感性比Tμ细胞高。 2.T、B淋巴细胞非特异性转化反应是一项辐射敏感性较高的指标,B细胞转化反应对辐射效应比T细胞转化反应更为敏感。 3.电离辐射对ANAE活性和E花环形成率均有显著抑制作用,但对ANAE活性的抑制较对E花环形成率的抑制更为显著,提示ANAE染色更能反映T胞细的辐射损伤效应。 4.T、B淋巴细胞在中等剂量照射后,LDH_5含量相对百分比都见增高,但T细胞LDH_5百分比的升高与对照组之间的差别无统计学意义。B细胞经2.5或5.0Gy照射后LDH_5百分比升高与对照组之间差别显著(P<0.05)。这种T、B细胞照射后LDH_5变化的不同,提示B细胞辐射敏感性可能高于T细胞。 5.淋巴细胞中各种RFC数随照射剂量的增加而下降,且具有时相性变化。各种RFC的D。值变化顺序为ERFC>ZC_3RFC>E_     

T淋巴细胞的增殖动力学和辐射敏感性研究

PHA诱导淋巴细胞在琼脂培养基上形成集落,是研究电离辐射影响T淋巴细胞增殖能力的灵敏方法。本实验用琼脂培养和液体培养法比较研究了人血T淋巴细胞的增殖动力学和辐射敏感性。结果提示:(1)在12天内T淋巴细胞集落数随培养时间延长而增加;(2)集落数和~3H-TdR渗入率随照射剂量加大而降低,且在不同的剂量范围内,下降的速度亦不同,其中集落数降低较明显。     

三种肿瘤细胞对γ射线辐射敏感性的比较

选取对数期生长细胞接受0～6Gy^60Coγ射线照射。用克隆形成法检测细胞的存活率，并比较三种细胞的D50（细胞存活分数为50％时的剂量），以衡量细胞的辐射敏感性。同时，以α/β值作为标准衡量了三种细胞的修复能力并与各自的辐射敏感性进行了对比。结果显示，在0～6Gy剂量范围内，三种细胞的辐射敏感性呈现一定差异，在相同的剂量照射下，SMMC-7721细胞的存活分数最高，而A375细胞的存活分数最低。从剂量-存活曲线可以计算出SMMC-7721、HeLa和A375三种细胞的D50分别为2．3、1．9和1．2Gy；其α/β分别为0．36、2．35和5．6。表明三种细胞的辐射敏感性由高到低依次为A375、HeLa、SMMC-7721，而其修复能力由高到低依次为SMMC-7721、HeLa、A375。     

α辐射致细胞转化与基因突变

为探讨α辐射诱发体外细胞转化效应与hprt基因突变之间的相关关系。用体外培养的人胚肺细胞,经0．25－5Gyα粒子照射后,各受照射剂量组细胞兰固体琼脂培养集落形成能力明显增加,细胞获得了非锚着依赖性生长能力,说明人胚肺细胞在α辐射作用下发生了转化hprt基因突变检测。结果表明,随着α粒子照射剂量的增加,hprt基因变异系数逐渐增加。细胞转化与hprt基因突变相关分析证实,两者之间存在显著的线性正相关关系。研究结果显示,α辐射的致癌效应与hprt基因突变密切相关。     

淋巴细胞集落及其在辐射敏感性研究中的应用

实验对比研究了人血T、B细胞形成集落的规律及其辐射敏感性。发现在LPS、MRBC和BSA的作用下,B细胞呈现相似的增殖规律。B淋巴集落计数的峰值出现在第六天。液体培养,~3H-TdR掺入峰值则在第七天。由PHA诱导T细胞形成的集落数随培养时间的延长而增多。而~3H-TdR掺入峰在第五天。辐射敏感性实验证明:无论是琼脂培养还是液体培养中的T细胞都出现双向反应。0～1.0Gy剂量范围内,两快组分的r值均为-0.96,D_0值分 别是1.71和4.34Gy。1.0～6.0Gy,两慢组分的r值是-0.99和-0.98,D_0值则是5.88和7.36Gy,B细胞也呈现相似规律。剂量范围为0～1.0Gy,快组分的r值是-0.97,D_0值为1.35Gy;慢组分的r值是-0.99,D_0值是4.36Gy。实验结果表明B细胞的辐射敏感性高于T细胞。集落培养技术是检查T、B细胞辐射敏感性的好方法。     

淋巴细胞集落及其在辐射敏感性研究中的应用

实验对比研究了人血T、B细胞形成集落的规律及其辐射敏感性。发现在LPS、MRBC和BSA的作用下,B细胞呈现相似的增殖规律。B淋巴集落计数的峰值出现在第六天。液体培养,~3H-TdR掺入峰值则在第七天。由PHA诱导T细胞形成的集落数随培养时间的延长而增多。而~3H-TdR掺入峰在第五天。辐射敏感性实验证明:无论是琼脂培养还是液体培养中的T细胞都出现双向反应。0～1.0Gy剂量范围内,两快组分的r值均为-0.96,D_0值分别是1.71和4.34Gy。1.0～6.0Gy,两慢组分的r值是-0.99和-0.98,D_0值则是5.88和7.36Gy。B细胞也呈现相似规律。剂量范围为0～1.0Gy,快组分的r值是-0.97,D_0值为1.35Gy;慢组分的r值是-0.99,D_0值是4.36Gy。实验结果表明B细胞的辐射敏感性高于T细胞。集落培养技术是检查T、B细胞辐射敏感性的好方法。     

GM-CSF对受辐射KG-1细胞的增值及细胞周期的影响

以临床上常用的细胞因子GM-CSF刺激受辐射的人髓性白血病细胞株KG－1,观察细胞的增殖情况及周期变化。结果显示;GM－CSF刺激受辐射KG－1细胞的增殖;并且能促进细胞跳出GO／G1阻滞,对S期似有促进作用及增加G2／M期。对未受照射的KG－1细胞,GM－CSF刺激效应不如受照射细胞。     

188Re对血管平滑肌与内皮细胞的辐射差异性

为比较β射线对平滑肌和内皮细胞的增殖抑制作用，探寻血管内放射治疗中保护内皮细胞的措施，应用放射性核素^188Reβ射线对培养的平滑肌细胞和内皮细胞进行了辐射，通过细胞增殖计数，细胞增殖周期分析和^3H-TdR掺入实验观察，研究辐射对平滑肌和内皮细胞在增殖方面的影响，结果显示，5．2Gy剂量β辐射，平滑肌细胞增殖计数，细胞增殖率，^3H-TdR参入率显著下降，而内皮细胞的上述指标则无明显改变；高于10Gy，小于20Gy折剂量辐射，两组细胞的增匀受到明显抑制，表明在体外细胞培养条件下，平滑肌细胞及内皮细胞对高剂量β辐射的敏感性一致，而对低剂量β辐射，内皮细胞较平滑肌细胞耐受，5．2Gy低剂量β辐射，是一个既能有效抑制平滑肌细胞增殖，又不影响内皮细胞增殖，且对心肌细胞无损伤作用的血管内放疗窗口。     

α/β值与肿瘤细胞辐射敏感性及肿瘤细胞分次照射生物学效应研究

为考察恶性肿瘤细胞的分次照射效应,选取5种具有高辐射抗性的恶性肿瘤细胞系分别进行单次和分次的γ射线照射,比较它们的剂量存活曲线的α/β值及D50、D10值。结果表明,D50的分次照射效应的高-低排列次序为：SMMC-7721、HeLa、A549、HT29和PC3细胞,D10的分次照射效应的高．低排列次序为：SMMC-7721、HeLa、PC3细胞、A549和HT29细胞。5种肿瘤细胞的α/β值的低．高排列次序为：SMMC-7721、PC3、HeLa、A549和HT29细胞;除PC3细胞外,其余四种细胞的辐射敏感性和分次效应均与α/β值相关,α/β值越小,细胞越不敏感且分次效应越明显。不同组织来源的肿瘤细胞的辐射敏感性差异较大,其修复功能和分次照射的生物学效应也有相应的差异,部分肿瘤细胞的辐射敏感性和分次照射的生物学效应与其修复能力相关,单次照射剂量存活曲线的参数α/β值可作为检测肿瘤细胞的辐射敏感性和分次照射的生物学效应的标准。     

抑制HSP90对缺氧肿瘤细胞辐射敏感性的影响

为研究抑制HSP90对缺氧模拟剂(CoCl2)处理的人宫颈癌Hela细胞的辐射敏感性影响,分别用不同浓度的CoCl2处理Hela细胞24 h进行模拟缺氧处理,用不同浓度的HSP90特异性抑制剂17-DMAG预处理细胞16 h,应用γ射线照射细胞,照射剂量分别为2、4、6和8 Gy,采用克隆形成实验观察细胞的存活率,用Western blot实验检测HIF-1α蛋白表达量变化,用激光共聚焦显微镜观察细胞凋亡情况。结果显示:用CoCl2处理细胞可以诱导HIF-1α蛋白过表达;不同浓度17-DMAG处理组的Hela细胞在不同照射组间的存活率差异具有显著性(p<0.01);17-DMAG预处理缺氧Hela细胞后,HIF-1α蛋白表达随药物浓度增加受到显著抑制,细胞早、晚期凋亡率随药物浓度增加而增加。结果表明:17-DMAG预处理模拟缺氧细胞可增加细胞辐射敏感性并促进细胞凋亡,其机制可能是通过抑制HIF-1α蛋白表达而发挥作用。