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.     

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。     

白介素-6对受全身分次照射荷瘤小鼠肿瘤细胞增殖与凋亡的影响

以受分次全身照射的三种荷瘤小鼠为研究对象,探讨白介素-6(IL-6)对不同肿瘤细胞增殖、凋亡及凋亡相关基因p53、bcl-2表达的影响。本实验采用流式细胞术检测IL-6对S180肉瘤、H22肝癌、Lewis肺癌三种荷瘤小鼠经6MVX线分次全身照射后肿瘤细胞凋亡及增殖指数的影响,以免疫组织抗生蛋白链霉素?过氧化物酶?生物素(SP)法检测以上三种荷瘤小鼠肿瘤组织中p53、bcl-2的表达水平,及IL-6对经照射的三种荷瘤小鼠肿瘤组织p53、bcl-2表达水平的影响。结果表明:在接受全身分次照射的三种荷瘤小鼠中,Lewis肺癌IL-6组SPF值及PI值均较对照组低,AI值较对照组高(P<0.05),S180肉瘤荷瘤鼠结果相反(P<0.01),而在H22肝癌两组肿瘤细胞凋亡及增殖指数未见明显差异(P>0.05)。其机理可能与IL-6改变了肿瘤细胞所处的周期时相的比例有关。IL-6对凋亡相关基因p53、bcl-2的表达在不同肿瘤组织中具有不同影响,Lewis肺癌荷瘤鼠IL-6组肿瘤细胞p53表达水平较对照组低,S180肉瘤荷瘤鼠IL-6组肿瘤细胞bcl-2、p53表达水平较对照组高,而H22肝癌荷瘤鼠两组肿瘤细胞bcl-2、p53表达水平无明显差异。其作用可能与IL-6对不同肿瘤组织中凋亡相关基因p53、bcl-2的表达产生不同影响有关。     

咖啡因联合辐射处理对人乳腺癌易感基因BRCA1表达的影响

研究了咖啡因对碳离子束辐射的增敏效应,并观察在该过程中人乳腺癌易感基因BRCA1表达的变化。碳离子束联合咖啡因处理人乳腺癌细胞MCF-7后,利用实时细胞检测仪观察细胞生长、流式细胞术检测细胞周期分布变化、real-timePCR检测BRCA1mRNA水平、Westernblot检测BRCA1蛋白水平及其磷酸化水平。结果显示：咖啡因处理导致细胞生长明显受到抑制;咖啡因废除了辐射诱导的G2期阻滞,抑制了BRCA1mRNA和蛋白表达水平,同时特异性抑制了BRCA1的丝氨酸1524位点的磷酸化作用。这些结果表明咖啡因抑制了BRCA1蛋白和其磷酸化表达水平。     

γ射线诱导人肿瘤细胞B7.1分子表达的研究

为研究电离辐射与人肿瘤细胞B7．1分子表达之间的关系，探讨肿瘤细胞在照射后免疫原性增强的机理。采用间接免疫荧光－流式细胞仪测定技术，用30、40、50、60Gyγ射线照射5种肿瘤细胞和一种非肿瘤细胞后，观察不同培养时间（24、48、72、96h）内这些细胞B7．1分子的表达水平。用^3H－TdR释放试验测定肿瘤细胞和淋巴细胞共反应后细胞毒活性。结果表明，未经熙射的肿瘤细胞不表达B7．1分子。经40Gy照射后，SMMC－7721肝癌细胞、PC－12嗜铬神经瘤细胞、A－549肺癌细胞表达B7．1共刺激分子，与对照组相比有非常显著性差异，但SHG胶质瘤 细胞和HOS骨肉瘤细胞经60Gy照射后仍未B7．1分子的表达。淋马细胞与表达B7．1分子的肿瘤细胞共反应后细毒胞活性明显高于未照射组（p＜0．01）。实验提示，γ射线能诱导人肿瘤细胞表达B7．1分子，增强肿瘤细胞的免疫原性。     

电离辐射联合顺铂对人肺癌细胞中BTG3基因表达的影响

加速器产生的6-MV X-射线一次性照射体外培养的人肺腺癌细胞株A549和SPCA-1,细胞的吸收剂量分别设置为0、1、3、5和8 Gy,细胞照射后24 h及单次接受5 Gy照射后6、12和24 h后取样;X-射线联合顺铂对BTG3表达的影响研究设立单纯照射组(5 Gy)、顺铂处理组(20μmol·L-1顺铂)和联合处理组(5 Gy+20μmol·L-1顺铂),上述实验均以未给予任何处理的细胞为对照组;采用Western blot及RT-PCR法检测受到不同剂量电离辐射及照射后不同时间肿瘤细胞中BTG3表达水平。Western blot与PCR检测结果均显示,A549和SPCA-1细胞在受到不同剂量的X-射线照射后24 h,其BTG3蛋白及mRNA表达量均明显增加,并随电离辐射剂量的增加而增加,与对照组比较有统计学差异(t=5.25-15.75,p0.05);照射后不同时间检测结果显示,细胞在X-射线照射4 h后BTG3蛋白及mRNA的表达量即开始上升,并持续到照射后24 h,与照射前相比有统计学差异(t=7.52-11.18,p0.05);联合处理组BTG3的表达量均明显高于单纯照射组、顺铂处理组和对照组(t=7.02-15.86,p0.05)。电离辐射联合顺铂可以上调肺癌细胞株中BTG3的表达,BTG3基因有可能作为肺癌放化疗的靶基因。     

不同剂量γ射线诱导人肿瘤细胞B7.1分子表达的研究

为研究电离辐射与B7.1分子表达之间的关系,探讨肿瘤细胞在照射后免疫原性增强的机理, 采用间接免疫荧光-流式细胞仪测定技术,用不同剂量 γ 射线照射5种肿瘤细胞和一种非肿瘤细胞后,观察不同培养时间内这些细胞B7.1分子的表达水平。用3H-TdR释放试验测定肿瘤细胞和淋巴细胞共反应后细胞毒活性。结果表明,未经照射的肿瘤细胞不表达B7.1分子;经40 Gy照射后,SMMC—772肝癌细胞、PC—12嗜铬神经瘤细胞、A—59肺癌细胞表达B7.1共刺激分 子 , 与 对 照 组 比 有 非 常 显 著 性 差 异 (p<0.01) , 最 高 达(66.8±1.2)%。表达时间以照射后培养72 h时最高。但SHG胶质瘤细胞和HOS骨肉瘤细胞经60 Gy照射后仍无B7.1分子的表达。淋巴细胞与表达B7.1分子的肿瘤细胞共反应后细胞毒活性明显高于未照射组(p<0.01)。     

Sirt1在辐射诱导的IL-1β表达中的作用

研究Sirt1蛋白对间充质干细胞（MSCs）受照射后产生的炎症因子IL－1β的影响,探讨Sirt1蛋白在辐射防护中的作用。shRNA体外沉默间充质干细胞Sirt1基因转录,检测细胞内Sirt1 mRNA表达证实基因沉默效果;同时给予间充质干细胞200μmol·L^-1白藜芦醇,经4Gy照射后,用ELISA、Westem blot和RT-PCR等方法检测Sirt1沉默对IL-1β分泌和表达的影响。结果表明,照射前沉默Sirt1基因并给予间充质干细胞200gmol-L1白藜芦醇,与照射前单纯给予200gmol·L^-1白藜芦醇相比,辐射引起的IL-1β分泌显著升高（t=-18．57,p〈0．05）,同时细胞内IL-1β蛋白表达和mRNA水平也显著升高（t=8．078,p〈0．05）。沉默Sirt1后可明显抑制白藜芦醇的辐射保护作用,提示Sirt1蛋白在辐射后产生炎症的过程中起到关键的调节作用。     

~(137)Csγ射线累积照射SD大鼠后肝脏蛋白质组的分析

采用相对和绝对定量的同位素标签技术(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,i TRAQ)分析累积受137Csγ射线照射大鼠肝脏组织的蛋白质表达,筛选出差异蛋白质,对差异表达的蛋白质进行GO注释分析及相互作用网络分析,探讨137Csγ射线累积照射对SD大鼠肝脏蛋白质的影响。结果显示,质谱数据经蛋白质数据库搜索,在3组样品中有定量信息的蛋白质有2 220个;0.2 Gy照射组与对照组相比,差异蛋白有149种,52种蛋白上调,97种蛋白下调;2 Gy照射组有243种差异蛋白,123种上调,120种下调;两组共同表达差异的蛋白有122种,其中,52种蛋白表达上调,70种蛋白表达下调;利用GO注释对122个共同差异蛋白质功能进行聚类分析,结果表明:根据分子功能注释,差异蛋白以酶催化、蛋白质结合、核酸结合等功能为主,另外少数蛋白还有翻译调控活性;根据细胞组成注释,多数蛋白参与细胞胞浆、细胞核、细胞膜的组成;根据生物学过程注释,多数蛋白参与代谢调节和生物过程调节。利用PAJEK软件对两个剂量组共同差异表达的蛋白进行相互作用网络分析。结果显示SF3B1、ATP6V1C1是蛋白相互作用网络的重要节点,这两个蛋白直接或间接地与其它差异蛋白存在相互作用。上述研究结果表明,137Csγ射线累积照射可诱导SD大鼠肝脏组织蛋白质组的改变,SF3B1、ATP6V1C1蛋白可能在累积照射的肝脏损伤机制中发挥作用。     

X射线照射后EL-4细胞p16mRNA和Pl6蛋白表达的变化

采用RT-PCR(逆转录聚合酶链反应)半定量方法检测p16基因转录水平的变化,采用免疫细胞化学方法检测蛋白表达,观察x射线照射对离体培养的EL-4细胞pi6基因转录及蛋白表达的影响,证实pi6基因转录表达在辐射诱导EL-4细胞G1期阻滞中的重要作用.结果表明,2.0Gy x射线照射后2-48h,EL-4细胞p16mRNA水平增高,照射后72h恢复正常水平.P16蛋白表达于照射后2h开始增高,照射后12h P16蛋白表达非常显著高于对照组(p＜0.01).剂量-效应实验表明,0.5-6.0Gyx射线照射后12h,EL-4细胞p16mRNA水平明显提高.2.0、4.0、6.0Gy组P16蛋白表达均非常显著增加(分别P＜0.01).研究证实,电离辐射能够诱导EL-4细胞p16基因转录及蛋白表达增高,其增幅呈现明显的剂量依赖性.提示辐射诱导pi6基因转录表达增加在辐射诱导EL-4细胞G1期阻滞中发挥重要作用.     

Potential mechanisms involved in resistant phenotype of MCF-7 breast carcinoma cells to ionizing radiation induced apoptosis

In the present study, we investigated the mechanisms of apoptosis resistance and the roles of the phosphorylation of BRCA1, p21, the Bax/Bcl-2 protein ratio and cell cycle arrest in IR-induced apoptosis in MCF-7 cells. X-irradiation, in particular at low dose (1 Gy), but not carbon ion irradiation, had a significant antiproliferative effect on the growth of MCF-7 cells. 1 Gy X-irradiation resulted in G1 and G2 phase arrest, but 4 Gy induced a significant G1 block. In contrast, carbon ion irradiation resulted in a significant accumulation in the G2 phase. Concomitant with the phosphorylation of H2AX induced by DNA damage, carbon ion irradiation resulted in an approximately 1.9-2.8-fold increase in the phosphorylation of BRCA1 on serine residue 1524, significantly greater than that detected for X-irradiation. Carbon ion irradiation caused a dramatic increase in p21 expression and drastic decrease in Bax expression compared with X-irradiation. The data implicated that phosphorylation of BRCA1 on serine residue 1524 might, at least partially, induce p21 expression but repress Bax expression. Together, our results suggested that the phosphorylation of BRCA1 at Ser-1524 might contribute to the G2 phase arrest and might be an upstream signal involved in preventing apoptosis signal via upregulation of p21 and downregulation of the Bax/Bcl-2 ratio.     

当归红芪超滤物对重离子12C6+辐射肝癌细胞DNA损伤修复的影响

将人肝癌H22细胞分成4组,分别为对照组、药物组(100 mg/L)、辐射组(2 Gy)及联合组(100 mg/L药物 + 2 Gy照射),采用CCK-8法、单细胞凝胶电泳、γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术以及Western Blotting印迹法,研究当归红芪超滤物(Radix Angelicae Sinensis and Radix Hedysari, RAS-RH)对重离子¹²C⁶⁺辐射引起人肝癌H22细胞DNA损伤修复的影响和其可能的机制。结果表明,在0～72 h和给药剂量为5～200 mg/L范围内,RAS-RH对人肝癌H22细胞的增殖抑制作用具有时间和剂量依赖性,其20%抑制浓度IC₂₀为(117.6±2.15)mg/L;单细胞凝胶电泳显示联合组头部DNA含量低于辐射组,而尾部DNA含量、尾距TM、Olive尾距OTM均高于辐射组;γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术发现RAS-RH不增加重离子¹²C⁶⁺辐射引起的DNA损伤,但在2—12 h,DNA双链断裂的γ-H2AX foci修复作用被RAS-RH抑制,DNA损伤持续存在;Western Blotting显示RAS-RH通过下调Ku70/80及Rad51的蛋白表达,抑制γ-H2AX的聚集。以上结果说明RAS-RH对人肝癌H22细胞的辐射增敏作用可能是下调DNA损伤修复相关因子Ku70/80及Rad51的表达。     

四环素衍生物CMT-8对人类宫颈癌细胞HeLa的生长及其放射敏感性的影响

探讨四环素衍生物CMT-8对人宫颈癌细胞HeLa的生长以及放射增敏性的影响。分别采用MTT法、伤口愈合实验、细胞粘附实验、流式细胞术和Western blot法测定CMT-8对HeLa细胞生长、迁移、粘附、周期的影响及其相关蛋白表达水平的改变。实验结果表明,CMT-8可有效抑制HeLa细胞的生长,降低其迁移、粘附能力,引起细胞G0/G1期阻滞、下调周期蛋白Cyclin D和Cyclin E的表达水平。CMT-8联合X射线能明显抑制细胞的生长,下调DNA损伤修复蛋白Ku70和DNA-PKcs的表达水平。这些发现提示,CMT-8作为人宫颈癌抗肿瘤新药可能是与其抑制细胞生长、细胞周期调控和抗迁移有关。另外,CMT-8在低剂量下可以提高人宫颈癌细胞的放射敏感性,与其调节DNA损伤修复蛋白的表达水平有关。     

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。     

Evaluation of radiosensitivity of human tumor cells after irradiation of γ-rays based on G2-chromosome aberrations

The aim of the present investigation is to determine initial G2-chromosome aberrations and to validate whether the G2-chromosome aberrations can predict the cellular clonogenic survival in human tumor cell lines. Cell lines of human ovary carcinoma cells (HO8910) and human hepatoma cells (HepG2) were irradiated with a range of doses and assessed both for initial G2-chromosome aberrations and for cell survival after γ-irradiation. The initial G2-chromosome aberrations were measured by counting the number of G2-chromatid breaks after irradiation, detected by the premature chromosome condensation technique, and the G2-assay method. Cell survival was documented by a colony formation assay. A linear-quadratic survival curve was observed in both cell lines. The dose-response results show that the numbers of G2-chromatid breaks increase with the increase in dose in the two cell lines. At higher doses (higher than 4 Gy) of irradiation, the number of G2-chromatid breaks for the G2-assay method cannot be determined because too few cells reach mitosis, and hence their detection is difficult. A good correlation is found between the clonogenic survival and the radiation-induced initial G2-chromatid breaks per cell (r=0.9616). The present results suggest that the premature chromosome condensation technique may be useful for determining chromatid breaks in G2 cells, and the number of initial G2-chromatid breaks holds promise for predicting the radiosensitivity of tumor cells.     

miR-200b在辐射诱导胸腺淋巴瘤中的作用及其机制的初探

为了探讨miR-200b在辐射诱导胸腺淋巴瘤中的作用与机制,采用全身分割照射建立BALB/c小鼠辐射诱导胸腺淋巴瘤模型,检测miR-200b表达情况;构建过表达与敲低miR-200b细胞模型,检测该miRNA对细胞增殖、凋亡情况的影响;随后通过miRNA数据库TargetScan分析miRNA潜在靶点,并用双荧光素酶报告系统进行验证,最后采用Spearman方法分析TBK1蛋白与miR-200b表达水平的相关性。结果显示,小鼠辐射诱导胸腺淋巴瘤组织中miR-200b表达下调,过表达miR-200b可明显抑制细胞增殖,增加细胞凋亡,下调miR-200b可促进细胞增殖,减少细胞凋亡;双荧光素酶报告系统提示miR-200b以3' UTR依赖的方式靶向作用于TBK1。在辐射诱导胸腺淋巴瘤样本中,miR-200b表达和TBK1蛋白水平之间存在负相关关系,且TBK1过表达可部分逆转miR-200b介导的细胞生物学效应。结果表明,辐射诱导胸腺淋巴瘤组织中miR-200b表达下调,其直接靶点TBK1表达上调;过表达miR-200b可明显抑制胸腺淋巴瘤细胞增殖,增加细胞凋亡。提示靶向调控miR-200b/TBK1,有望成为防治辐射诱导胸腺淋巴瘤的潜在新途径。     

电离辐射对小鼠胸腺细胞p16、CyclinD1、CDK4表达的影响

采用流式细胞术 (FCM)检测了不同剂量X射线全身照射后 ,昆明种小鼠胸腺细胞p16、CyclinD1、CDK4蛋白表达的时程变化和量效关系。结果表明 ,2GyX射线照射后 8h小鼠胸腺细胞p16表达明显增高 ,2 4h达到峰值 ,持续至照射后 4 8h ,72h降至正常水平 ;CDK4表达水平在照射后8h明显降低 ,12h降至最低 ,照射后 4 8h恢复近正常水平 ;周期蛋白CyclinD1表达轻度下调。不同剂量 (0 .5 - 4Gy)照射后p16蛋白表达随着剂量的增加而增加 ,2Gy组与假照射组相比显著增多 (p<0 .0 1) ;CDK4蛋白表达在 2Gy照射后明显低于假照射组 (p <0 .0 1) ;CyclinD1表达在 0 .5 - 2Gy照射后可见下降趋势。结果提示 :p16 /CyclinD1/CDK4 /pRb通路在电离辐射诱导胸腺细胞G1期阻滞中可能起着十分重要的作用。