碳离子辐照哺乳动物细胞引起的旁观者效应

用经过碳离子辐照V79细胞的条件培养基(Irradiated conditionedmedium,简称ICM)和与受照射细胞共同培养两种方法,研究了未受照射细胞的旁观者效应。结果表明,ICM法可以明显降低未受照射细胞的克隆形成率;受照射细胞与未受照射细胞共同培养一段时间后,细胞克隆形成率比假定没有旁观者效应时的预期值低,细胞微核率和hprt(次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶)基因位点突变率与预期值基本相同。推测受照射细胞可能释放出了能对未受照射细胞生长产生毒性的因子,这种因子对未受照射细胞没有明显的致微核和致突变作用。     

H1299旁效应细胞对X-射线辐射的适应性与TGF-β1通路相关

本研究探索辐射诱导人非小细胞肺癌H1299旁效应细胞的适应性反应及TGF-β1通路在其中的作用。采用培养液转移法得到辐射诱导的旁效应细胞,用克隆形成实验检测旁效应细胞受照射后的适应性反应,用Western Blotting检测旁效应细胞中SOD2的表达变化。结果发现:用条件培养液培养H1299旁效应细胞,并不影响细胞的克隆存活率;但是细胞经1 h和18 h未照射条件培养液培养后再接受2Gy的X-射线照射,其细胞存活率较培养于新鲜培养液的细胞受照后的存活率分别增加了12%和38%,经1 h和18 h照射条件培养液培养后的细胞再接受2Gy的X-射线照射,其细胞存活力在此基础上又分别增加了10%;当在照前用TGF-βR1抑制剂SB431542处理信号细胞后,旁效应细胞的适应性反应不再发生;而将SB431542直接加入条件培养液中,并未影响1 h条件培养液诱导的适应性,但是用含有SB431542的18 h未照射和照射条件培养液培养过的旁效应细胞经2 Gy照射后,其克隆存活率较未加SB431542组分别降低了28%和18%,18 h未照射和照射条件培养液组间差异却增大至24%;旁效应细胞经照射条件培养液培养3 h或5 h后其SOD2表达下降。以上结果表明经条件培养液培养后旁效应细胞对X-射线照射产生了适应性反应,照射条件培养液与未照射条件培养液相比,进一步增加了这种适应性,并且TGF-β1信号通路对该适应性有重要调控作用,而SOD2可能未参与这个过程。     

受辐射肝癌细胞所诱导旁效应与p53的关系

通过检测受照射细胞及与其共培养旁细胞的损伤情况及p53抑制剂对其的影响,研究了肝癌细胞辐射敏感性及辐射诱导的旁效应与p53的关系.发现肝癌细胞的辐射敏感性与p53密切相关:野生型p53辐射敏感性最高,突变型的次之,缺失型的敏感性最低.同时,辐射诱导的旁效应与p53状态亦密切相关,仅野生型p53肝癌细胞(HepG2)对旁细胞(chang氏肝细胞)具有旁效应,且未受照射旁细胞中产生的微核具有明显的剂量效应和时间效应;而突变型(PLC)和缺失型(Hep3B)的肝癌细胞几乎不能诱导辐射旁效应的产生.另外,p53抑制剂可显著抑制辐射旁效应的产生.     

低剂量辐射效应--辐射防护的基础

低剂量辐射对生物体效应展现出多样性，而且不同LET辐射源的效应差异明显，很难通过大剂量效应中推导。低剂量辐射的健康危害主要是远期致癌风险性，而早期效应随辐射品质、剂量、剂量率以及受照个体的不同会有不同的表现形式，突出的有三个方面：1）细胞在接受一次几个eGy低剂量预照射后，能够对随后大剂量辐照损伤产生一定的防护作用，这种作用被称为适应性反应，或单次低剂量整体照射产生的免疫刺激效应；2）单次低剂量辐照所产生的单位剂量的急性损伤效应比大剂量的更大，这被称为低剂量辐射超敏感性，其剂量大小通常在0．2～0．5Gy的范围内；3）旁效应，是指发生在照射细胞周围的未受照细胞中的生物效应，该效应会导致高于预测值的辐射损伤效应。低剂量辐射的这些多样性效应给辐射防护实践带来了新的思考。     

α粒子照射诱发细胞存活的旁效应及机理研究

以人－中国仓鼠卵巢杂交细胞（AL细胞）为靶，通过在照射源与受照射细胞间插入网络对细胞进行定比照射，以及用受照射细胞培养液培养未受照射细胞两种方式，检测未受照射细胞存活率变化，研究α粒子照射细胞时对未受照射细胞存活的影响。通过观察自由基清除剂二甲基亚砜（DMSO）和细胞间通讯阻断剂Lindane对α粒子照射诱发的细胞存活旁效应的抑制作用探讨其可能的机理。研究结果表明，α粒子照射细胞时的未受照射细胞，以及受α粒子照射细胞的培养液培养的未受照射细胞，其存活率均明显低于预期值或正常细胞水平；而DMSO和Lindane均能明显提高细胞存活率。这提示α粒子照射细胞存在旁效应，活性氧和细胞间通讯在α粒子诱发细胞存活旁效应中可能起着重要作用。     

a粒子照射诱发细胞存活的旁效应及机理研究

以人-中国仓鼠卵巢杂交细胞（AL细胞）为靶，通过在照射源与受照射细胞间插入网格对细胞进行定比照射，以及用受照射细胞培养液培养未受照射细胞两种方式，检测未受照射细胞存活率变化，研究a粒子照射细胞时对未受照射细胞存活的影响。通过观察自由基清除剂二甲基亚砚（DMSO）和细胞间通讯阻断剂Lindane对a粒子照射诱发的细胞存活旁效应的抑制作用探讨其可能的机理。研究结果表明，a粒子照射细胞时的未受照射细胞，以及受a粒子照射细胞的培养液培养的未受照射细胞，其存活率均明显低于预期或正常细胞水平；而DMSO和Lindane均能明显提高细胞存活率。这提示a粒子照射细胞存在旁效应，活性氧和细胞间通讯在a粒子诱发细胞存活旁效应中可能起着重要作用。     

培基介导的辐射旁效应及机理初探

采用ICR小鼠,转移受照射细胞的条件培养液来培养未受照射细胞,检测YAC—I（小鼠T淋巴瘤）细胞对小鼠自然杀伤（NK）细胞的敏感性变化,测定小鼠脾细胞增殖能力,观察自由基清除剂二甲基亚砜（Dimethyl sulfoxide,DMSO）照射前处理细胞的影响。初步研究了电离辐射旁效应（Bystander effect,BE）及其可能的机理。结果显示,条件培养液培养的Yac—I细胞对NK细胞的敏感性明显升高。用条件培养液培养的小鼠脾细胞的增殖能力也明显受到抑制,提示辐射旁效应的存在,观察到DMSO对旁效应有一定的抑制作用,说明活性氧（Reactive oxygen species,ROS）等自由基对旁效应有一定贡献。然而在淋巴细胞增殖实验ICM＋1％DMSO组的数据显示DMSO对旁效应的抑制作用非常有限,表明除自由基外必定存在其他因素介导旁效应的发生。     

紫外光照射下富勒醇对细胞的防护作用

为了解紫外辐射下富勒烯衍生物富勒醇对细胞的生物效应,利用四唑盐比色实验(MTT)法研究了富勒醇对紫外辐照细胞的存活率影响,紫外辐照细胞时富勒醇对细胞超氧化物岐化酶(SOD)和氧化产物丙二醛(MDA)的影响,同时比较了C60-PVP对紫外辐照细胞的辐射生物效应。结果表明,富勒醇能够有效的防护紫外辐射对细胞造成的损伤,其机理可能是富勒醇能够吸收紫外辐照产生的自由基,使细胞膜不被紫外辐照损伤。     

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.     

一氧化氮在亚细胞结构精确照射诱导旁效应中的作用

研究了肿瘤细胞的亚结构在荷能离子照射下所诱导的旁效应及其信号分子.以氦离子微束装置所产生的精确数量离子定位照射神经胶质瘤细胞T98G细胞核或细胞质,检测细胞染色体损伤和胞内一氧化氮(Nitric Oxide,NO)自由基的产额,探索NO清除剂对它们的影响,并以(Diethylamine nitric oxide,DEANO)研究NO的细胞效应.结果表明,无论是细胞核照射还是细胞质照射,只要1个细胞受到1个离子的照射,就可通过损伤的级联放大形成辐射旁效应,引起周围数十个细胞的损伤.对比核、质照射的生物效应,细胞核照射比细胞质照射具有更加显著的直接作用,但这两种照射所诱导的旁效应程度却相当.而NO自由基清除剂c-PTIO(2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)可抑制旁效应的产生.NO分子探针DAF-FM(4-amino-5-methylamino-2',7'-difluorofluorescein diacetate)原位检测表明,即使只有1%的细胞核或细胞质受到单离子照射,具有NO阴性表达的细胞百分数增加了30%,使NO引起的细胞荧光密度增加15%.DEANO实验表明,NO可引起细胞微核的产生.因此,NO是亚细胞结构照射引起旁效应的一个重要信号因子.     

电离辐射对神经干细胞分化的影响

为了研究电离辐射对神经干细胞分化的影响,用无血清培养技术对神经干细胞进行培养,在传代后将神经干细胞分为4组,分别用0Gy、0.5Gy、1Gy、2Gyγ射线进行照射,在不撤除EGF、bFGF条件下对细胞进行培养,7d后用免疫荧光方法对细胞进行巢蛋白(Nestin)检测。用同样的方法对神经干细胞进行照射,在培养基撤除EGF和bFGF后,用免疫荧光对神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)进行检测。培养的神经干细胞在经一定剂量射线照射后,与空白对照组比较,nestin阳性细胞较未经照射的细胞阳性率降低;经过照射的神经干细胞分化为神经元细胞的比例较未经照射的细胞增加。结果表明,电离辐射具有诱导神经干细胞分化的作用。电离辐射使神经干细胞分化为神经元的比例增加。     

Microarray screening of differentially expressed genes in DCX transfected U87 cells before and after irradiation

Radiation therapy plays a critical role in the treatment of neurogliocytoma and it is known that doublecortin (DCX)-transfected U87 cells can inhibit tumor cell growth. Microarray analysis to screen for differentially expressed genes in DCX-transfected U87 cells before and after radiation uncovered DCX-related genes, the functions of DCX, and downstream genes in radiation therapy of neurogliocytoma. Stably transfected U87 cells were constructed (DCX-U87) and the differentially expressed genes were screened by microarray analysis to compare U87 cells with DCX-U87 cells in both non-irradiated and irradiated conditions. Cells were irradiated using 60Co γ-ray at a dose rate of 1.0 Gy/min. Mean values were subject to paired comparison analysis and genes with a p-value of less than 0.05 were analyzed. Differentially expressed genes can correlate with radiation sensitivity and DCX transfection. DCX and SPN proteins in DCX-U87 cells were detected by two groups of 0 and 10 Gy, but not the U87 cells, and their expression levels were higher in the 10 Gy group than in the 0 Gy group. The differential gene expression in DCX-U87 cells before and after radiation is helpful for future investigations into the mechanisms of radiation therapy in neurogliocytoma cells.     

低剂量照射离体血的刺激效应研究

研究受过低剂量照射的离体人血能否对正常血细胞或辐射损伤的血细胞产生刺激效应。将受过10cGy低剂量照射的离体人血,分别与未受照射或受过1000cGy大剂量照射的同一人血,以不同组合方式共培养,72h后收获细胞,测定各实验组的^3H-TdR掺入值。结果表明,接受低剂量照射的人血能够对受大剂量照射的人血细胞产生明显的刺激增殖效应。受低剂量照射血的血浆中存在着引起刺激效应的物质。     

过钒酸钠不同时间给药对受照NFS-60细胞增殖的影响

为了解酪氨酸磷酸酶抑制剂过钒酸钠用于辐射损伤治疗的可行性,并探讨酪氨酸磷酸酶在造血细胞辐射损伤中的作用,应用四甲基氮唑蓝(MTT)法观察了过钒酸钠不同给药方式对不同剂量照射NFS-60细胞增殖的影响。结果显示,过钒酸钠可特异地促进照射细胞的增殖,其促增殖作用随着照射剂量的增加而显著;;并因过钒酸钠给药方式的不同而各异。对于3Gy照射NFS-60细胞,过钒酸钠以照射后24h给药效果最好,照射前给药与照射后即刻给药差异不明显,而对于5Gy照射细胞,过钒酸钠的最佳给药时间为照射后24和48h,照射前给药优于照射后即刻给药。酪氨酸磷酸酶可能参与造血细胞辐射损伤的进程,应用其抑制剂增强受体信号转导有希望成为放射病治疗研究的新方向。     

电离辐射对人肝细胞MXR7基因表达的影响及放射性工作人员外周血MXR7的表达分析

为探讨电离辐射对人正常肝细胞及外周血MXR7基因表达的影响,利用⁶⁰Co γ射线对培养的人肝细胞HL-7702进行照射,同时,抽取某工厂放射性工作人员外周血,通过实时荧光定量PCR对照射后的各剂量组肝细胞及放射性工作人员外周血MXR7基因的表达情况进行检测分析。结果表明,电离辐射可诱导人正常肝细胞MXR7基因的差异表达,且基因表达与照射剂量存在一定的剂量相关性;放射性工作人员外周血MXR7基因表达与非放射性工作人员相比显著升高。     

电离辐射对超支化不饱和聚酯酰胺特性粘数的影响

用马来酸酐和二乙醇胺采用“两步法”合成了超支化聚酯酰胺，研究了电离辐射对超支化聚合物特性粘数的影响。研究表明，电离辐射对超支化聚合物的特性粘数有影响。不同分子量的聚合物溶液辐照时，有的特性粘数上升，有的下降。而本体辐照时超支化聚合物的特性粘数随吸收剂量增加而下降，并分析了造成特性粘数下降的原因。     

Bystander effects induced by medium from carbon-ion irradiated human cancer cells

The bystander effects induced by medium from human hepatoma SMMC-7721 and adenocarcinoma F56 cells irradiated with carbon ions were investigated. It was found that the survival fraction （SF） of the irradiated cells decreased exponentially along with the increased dose. SMMC-7721 cells were more radiosensitive than F56 cells. The plating efficiency （PE） of the non-irradiated cells treated with irradiated conditioned medium （ICM） was obviously lower than the PE of control cells for SMMC-7721 cells but not for F56 cells. Moreover, the reduced PE and SF by ICM treatment were more significant for IGy irradiation than for 6Gy irradiation on SMMC-7721 cells, These results suggest that the irradiated cells can secrete factor（s） into medium that is cytotoxic to bystander non-irradiated cells. The bystander effects are dependent on cell genotype presented at the time of irradiation and radiation dose, This makes impact on the precise estimation of the effects of radiation and tumor radiotherapy,     

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。     

75 mGy X 射线全身照射激活小鼠免疫细胞转录因子 CREB、NF-kB 及 AP1

采用凝胶电泳迁移率变化分析和寡核苷酸竞争抑制方法检测小剂量Ｘ射线对小鼠免疫细胞基因转录水平调控的影响。７５ｍＧｙＸ射线全身照射小鼠后４ｈ，脾细胞核蛋白提取物的转录因子ＣＲＥＢ及ＮＦｋＢ与其基因启动部位增强子控制序列的结合活性，分别增强７倍及５倍。胸腺细胞核蛋白提取物ＣＲＥＢ、ＮＦｋＢ及ＡＰ１的结合活性分别增强６倍，４．３倍及２倍。而ＳＰ１、ＧＲＥ及ＯＣＴ１无明显变化。竞争抑制试验证实ＣＲＥＢ及ＮＦｋＢ与控制序列为特异性结合。提示小剂量Ｘ射线全身照射选择性地激活免疫细胞ＣＲＥＢ、ＮＦｋＢ及ＡＰ１，通过与增强子控制序列位点的结合，形成特异的诱导基因转录。     

乙酰胆碱对小剂量辐射小鼠脾细胞增殖反应的影响

采用７５ｍＧｙ Ｘ射线全身和离体照射昆明系雄性小鼠脾细胞，观察乙酰胆碱对其增殖反应的影响。其结果发现，Ａｃｈ增强脾细胞自发增殖能力及对ＣｏｎＡ５反应性；７５ｍＧｙ Ｙ射线全身和离体照射后脾细胞增殖反应变化不同，全身照射后早期增殖更为显著，而离体照射时似较未受照射细胞为差。