辐射致癌研究中细胞核及AgNORs形态计量学改变的意义

应用形态计量学手段，对电离辐射体外诱发人胚肺细胞恶性转化过程中，细胞核内ＡｇＮＯＲｓ颗粒数量，大小及细胞部分形态计量还参数，随辐射剂量改变的规律进行了研究，接受０．２５－５Ｇｙ＾６０Ｃｏγ照射后第五代的人胚肺细胞核内ＡｇＮＯＲｓ颗粒数量明显增加，而且随着照射剂量的加大呈现逐渐增加的变化的趋势。     

硒对辐射诱发HPRT基因突变的保护作用

本研究应用细胞质分裂阻滞法,检测了＾６０Ｃｏγ射线对人胚肺细胞ＨＰＲＴ基因突变的损伤效应,分析了硒对γ射一照射所致细胞ＨＰＲＴ基因突变损伤效应的保护作用,人胚肺细胞经不同剂量＾６０Ｃｏγ射线照射后,ＨＰＲＴ基因突变变异子数,在各剂量组与对照组射组相比均明显增加。细胞ＨＰＲＴ基因突变变异子数随着剂量增加而逐渐增加,两者呈良好的线性关系。人胚肺细胞与１＊１０＾－ｍｏｌ／Ｌ硒作用２４ｈ后接受照射,细胞Ｈ     

~(238)Pu α粒子体外照射肺巨噬细胞的生物效应及致肺成纤维细胞恶性转化的实验研究

本文综合报道了~(238)Puα粒子体外照射所致肺巨噬细胞(AM)及类巨噬细胞系 P388D_1细胞免疫功能的改变以及对肺成纤维细胞恶性转化的剂量效应关系的实验研究结果。从卡介苗(BCG)激活的大鼠肺中灌洗出的肺巨噬细胞,在体外经~(60)Co γ射线照射后,对 Hela 细胞和人肺腺癌细胞的细胞毒效应降低,降低程度与剂量(100—500Gy)呈依赖关系,同时还看到 AM细胞膜完整性的损伤。以类巨噬细胞系 P388D_1细胞作为 AM 的模拟细胞,在体外经~(238)Puα粒子照射(0.3—6.0Gy)后,观察到 EA 花环形成率、特异吞噬功能在受到0.3Gy剂量照射后受抑制,且抑制程度与剂量有依赖关系,细胞膜也受到损伤。在培养体系中加入膜保护剂——硒后,上述两类细胞的免疫功能抑制程度减轻,提示膜的完整性在巨噬细胞的免疫功能表达中起重要作用。文中还对AM 在辐射诱发肺癌中的作用进行了讨论。用~(238)Puα粒子和 X 射线分别照射成年大鼠肺成纤维细胞系(WAL-F_1),其剂量分别为0.01—1.5Gy 和0.5—5.0Gy,进行形态转化、ConA 凝集试验、染色体畸变、半固体琼脂培养集落形成以及转化细胞移植后的致癌性等方面的实验观察。结果证实 X 射线和α粒子均可诱发 WAL-F_1细胞恶性转化,以 X 射线为参比.~(238)Puα粒子的 RBE 约为6。最后还讨论了辐射诱发体     

辐射致人胚肺细胞转化与DNA单链断裂

以细胞转化为实验模型，应用细胞生物学和分子生物学的实验手段，研究了辐射所致仍胚肺细胞体我转化以及辐射对细胞ＤＮＡ单链断裂损伤效应的规律。接受０．２５－５Ｇｙ＾３０Ｃｏγ射线作用后第２０代，各剂量组的人胚肺细胞半固体２琼脂培养集落均明显增加，说明人胚肺细胞在射线作用下发生了转化。而且细胞形态转化的出现具有时相性及作用剂理依赖性，采用缺口翻译技术检测细胞ＤＮＡ单链断裂损伤的结果表明，经不同剂量作用后，     

α粒子照射诱发细胞基因突变的旁效应及机理研究

对α粒子照射诱发人类11号染色体(Hchr 11)基因突变的旁效应及其可能的机理进行研究。用包含单条Hchr 11的人一中国仓鼠卵巢细胞杂交细胞系(A1)为靶细胞,经CD59表面抗原抗体在补体存在下筛选突变细胞克隆,测定Hchr 11基因突变率;在α粒子照射源与受照射细胞间插入网格,定比例照射细胞,观察α粒子照射的细胞对周围未受照射细胞基因突变的影响,即旁效应;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高丙体六六六(Lindane)对α粒子照射诱发Hchr 11基因突变旁效应的抑制作用探讨其可能的机理。单纯α子照射细胞诱发的基因突变率与照射剂量存在明确的剂量效应关系;用α粒子加网照射的实验模型,仅15％的细胞受到照射时,群体细胞的基因突变率明显高于受照射细胞的预期基因突变率,表明未受照射的细胞中也发生了基因突变;DMSO能显著减少α粒子照射细胞诱发的基因突变,但对其诱发的基因突变旁效应无明显抑制作用;与此相反,Lindane对单纯α粒子照射细胞诱发的基因突变无明显影响,但能显著降低α粒子照射细胞诱发的基因突变旁效应。α粒子照射细胞诱发的基因突变存在旁效应;细胞间通讯在α粒子照射诱发细胞基因突变旁效应中起重要作用。     

小剂量辐射诱导哺乳动物细胞对基因突变的适应性反应

预先用小剂量γ射线照射小鼠SR-1细胞,然后观察其对随后大剂量γ射线照射诱发细胞hprt基因突变的影响。0.01 Gy小剂量一次预照射,18h、24h后能显著降低3Gy照射诱发SR-1细胞的hprt基因突变频率。细胞每天接受一次0.01Gy照射,共10d,累积剂量达0.1Gy后,6h就能产生上述效应,并可持续到小剂量刺激后的48h,hprt基因突变频率下降了30%—40%。     

α粒子与酒精联合作用致肝细胞恶性转化的影响

研究α粒子和酒精联合作用对肝细胞恶性转化生物效应的影响,为系统评价α粒子辐射风险提供实验依据。通过建立辐射和酒精联合作用细胞模型,分析比较α粒子辐射、酒精单因素与两者复合对人正常肝细胞的细胞周期、迁移和侵袭等恶性转化生物特征及相关基因mRNA水平表达的影响。与对照组比较,复合因素作用的细胞发生迁移和侵袭的细胞数量明显增多,在mRNA水平抑癌相关基因p53和细胞粘附蛋白相关基因cdh1表达量明显降低,原癌相关基因mdm2表达量明显升高,复合因素作用下肝细胞发生明显的恶性转化趋势。辐射和酒精均能诱导肝细胞发生恶性转化,肝细胞经α粒子辐照后再受酒精作用其发生恶性转化的风险高于单纯接受α粒子辐照的细胞,酒精增加了α粒子辐照后肝细胞恶性转化风险,可能与影响肝细胞表面E型粘连蛋白的表达有关,导致细胞之间粘连性降低,促进细胞发生迁移和侵袭。因此,在评价α粒子内照射对健康的影响时需要考虑职业人员的饮酒习惯。     

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。     

12C6+离子辐照诱发人类肝L02细胞hprt基因突变的研究

本文研究12C6 离子辐照人类肝细胞系L02细胞诱发hprt基因突变与剂量的效应关系,为正确评价重离子对人体正常组织细胞的辐射风险及危害提供基础数据和依据.分别用12C6 离子束(LET为30 keV/μm)和X射线(LET为0.2 keV/μm)对L02细胞进行0～6Gy照射后,用克隆形成法检测细胞的存活分数,另外在含有6-TG的培养基中克隆、筛选hprt突变细胞株,测定突变频率.结果表明:12C6 离子辐照后L02细胞的存活分数明显小于X射线照后.两种射线照射后,每106个存活细胞中突变克隆的个数随照射剂量增大而增大,受照细胞的突变频率也都在1Gy处最大.但相对于X射线,人类肝细胞系L02细胞对高LET重离子辐射更敏感,而且12C6 离子束诱发更多的存活细胞hprt基因突变.     

^238Puα粒子照射对类巨噬细胞（P388D1）免疫功能的影响

吸入有害因子，特别是难溶性粒子后，肺巨噬细胞是最先受到损害的一类免疫活性细胞。研究α粒子对巨噬细胞免疫功能的效应，在阐明吸入难溶性α粒子对机体免疫功能损伤中具有重要的意义。本文以类巨噬细胞（Ｐ３８８８Ｄ１）作为巨噬细胞的模拟细胞，用＾２３８Ｐｕ电镀源作为α辐射源，观察了α辐射对巨噬细胞免疫吞噬功能和Ｆｃ受体表达功能的影响，及这两项免疫指标对α辐照敏感性的差异。接受较大剂量或照射后较长时间，细胞吞噬     

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。     

硒对α粒子体外照射诱发大鼠肺成纤维细胞恶性转化的防护作用

本研究应用体外细胞转化系统初步观察了硒对~(238)Puα粒子体外照射诱发成年 Wistar 大鼠肺成纤维细胞(WAL-F_1)恶性转化的防护作用。~(238)Pu α电镀源,活度为9×10~9Bq,细胞厚度8μm,源与细胞之间的距离0.75cm,剂量率1.10Gy/min。实验分为4组:对照组;Se 处理组(Se 最终浓度0.05mmol/mL);照射组(剂量为0.5Gy);防护组(照射前30min 加 Se 预处理,Se 浓度及辐射剂量同上),Se 作用30min 后洗脱。照射后观察细胞形态、增殖能力、染色体核型、Con A 凝集反应、在半固体琼脂培养基中形成集落能力以及在免疫抑制的动物体内的致瘤试验等。结果表明,防护组与照射组比较,其转化程度减轻,或不发生变化,最终在动物体内不形成肿瘤。提示 Se 可明显阻断α粒子照射诱发细胞恶性转化的发生与发展,为 Se 抗辐射作用提供了实验根据。     

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.     

体外局部大剂量辐射对大鼠骨髓间充质干细胞分化的影响

介绍了30 Gyγ射线局部照射大鼠股骨头部位,观察辐射对骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化的影响.辐照2周后取股骨进行骨髓间充质干细胞培养,经细胞诱导液诱导后进行碱性磷酸酶染色,油红O染色,CD31免疫荧光鉴定,同时RT-PCR检测Cbf-α1、PPAR-γ、VEGF-α和KDR的表达.大剂量辐射抑制BMSCs向相关细胞的分化,降低其Cbf-α1、PPAR-γ、VEGF-α和KDR的表达.诱导可促进体外培养BMSCs向成骨细胞、脂肪细胞和血管内皮细胞的分化,照射组Cbf-αl、PPAR-γ、VEGF-α和KDR mRNA水平明显上调,其中PPAR-γ和VEGF-a表达水平接近对照组.体外大剂量辐射抑制BMSCs向成骨细胞、脂肪细胞、内皮细胞分化,给予一定诱导,辐射损伤的BMSCs体外分化能力可以部分恢复,其相关基因的表达恢复明显,但其向成熟成骨细胞、脂肪细胞和内皮细胞分化的数目依然较少.     

辐射防护的生物学基础

作为辐射防护生物学基础的放射生物学效应，近年来有了很大进展。本文第一部分扼要的回顾并展望了这方面的三个重点：小剂量（低剂量率）照射效应及其危险的评估；辐射致癌研究的发展，包括：靶分子、单细胞起源、发展的多阶段、肿瘤的相关基因及辐射致癌的特性；遗传效应，以多因素疾患为重点，介绍了突变份额的概念及应用。第二部分是本实验室的研究工作，以α粒子照射诱发的不同细胞（ＳＨＥ，大鼠气管上皮细胞，人支气管上皮细胞等）恶性转化为模型，研究了恶转过程中，细胞的生物学特征，染色体畸变规律，癌基因、抑癌基因的变异与正负调控，以及通过差异显示分析探索与恶转相关的新基因，并应用临床肺癌标本进行了基因的分析。实验中已克隆到２４个与α粒子诱发恶性转化的相关ｃＤＮＡ片断，其中１３个为新的，已登录到ＧｅｎＢａｎｋ，初步找到一个３．５ｋｂ的新基因，正在进一步研究中。     

辐射诱导靶向基因治疗与α粒子联合抗肿瘤作用的旁效应

为探索辐射诱导(Egr-1)靶向基因治疗与α粒子照射联合作用对靶区周围肿瘤及正常细胞的影响,将经辐射诱导腺病毒(Ad-ET)处理后的辐照与未受辐照细胞通过共培养体系进行培养,观察受体肿瘤细胞A549和正常细胞MRC-5的生存率和凋亡情况。结果显示,辐射诱导腺病毒Ad-ET联合剂量为0.5 Gy的粒子照射可以对肿瘤细胞A549产生显著的协同抗肿瘤作用,且辐射联合处理组中受体肿瘤细胞的存活率比单独病毒处理组的下降6%,凋亡率显著上升4.9%,而正常细胞中没有此现象发生。结果说明Ad-ET与α粒子照射联合可显著抑制旁区肿瘤细胞生长并引起凋亡,而对正常细胞几乎无影响。证明了辐射诱导的靶向TRAIL基因治疗与辐射联合,可通过特异性增强对靶区周围肿瘤细胞的杀伤进一步提高放射治疗疗效。     

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。     

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.     

辐射防护的生物学基础

作为辐射防护生物学基础的放射生物学效应，近年来在了很大进展。本文第一部分扼要的回顾并展望了这方面的三个重点：小剂量（低剂量率）照射效应及其危险的评估；辐射致癌研究的发展，包括：靶分子、单细胞起源、发展的多阶段、肿瘤的相关基因及辐射致癌的特性；遗传效应，以多因素疾患为重点，介绍了突变份额的概念及应用。第二部分是本实验室的研究工作，以α粒子照射诱发的不同细胞（ＳＨＥ，大鼠气管上皮细胞，人支气管上皮细胞     

体细胞HPRT基因突变检测用于辐射剂量估算的可行性研究

用多核细胞法研究了^60Coγ射线0－4.0Gy照射诱发的体细胞HPRT基因突变,探讨了其在辐射剂量估算中的适用范围和存在的问题。结果表明,HPRT基因突变频率Y随照射剂量D（Gy)的增加而增加,在0-4.0Gy剂量范围内可拟合为Y＝0.4022 0.2710D-0.0460D^2,在0－1.0Gy低剂量范围内,更适于拟合直线模型Y＝0.3827 0.2948D;HPRT基因突变频率与染色体畸变、微核具有良好的相关性,说明HPRT基因突变可以用于低LET辐射剂量估算,尤其适用于低剂量照射引起的单基因突变检测和辐射危害评价。