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。     

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。     

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。     

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.     

α粒子微束定点照射--细胞的放射生物学效应及精确性分析

进行微束试验的关键是能够精确地控制照射的粒子数和将粒子准确地射入受照射位点.该研究通过对哥伦比亚大学单粒子微束装置在精确性、准确性以及各项指标的分析发现该装置可精确地控制照射粒子数,精确率为98.4%.同时,它可将α粒子准确地射入受照射位点,束半径为34,达到设计4的标准.在对细胞特定位点如细胞质照射上,粒子击中细胞质至少一个位点的概率为90%,在这一过程中的偶然核击中率,对大多数照射剂量(8个粒子)均小于0.8%.应用该微束装置的放射生物学研究发现单个α粒子仅导致大约20%的致死率,其存活率曲线类似于用常规照射获得的平均粒子存活曲线.诱变试验首次证实单个α粒子在AL细胞的CD59基因位点可诱导出比对照高出3倍数量的诱变子,诱变率随粒子数的增加而增加.这一结果不同于常规照射中,诱变率在高剂量照射后下降的结论.     

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。     

用于细胞放射生物学研究的α照射模型

本文主要介绍我们建立的用于细胞放射生物学研究的α照射装置，包括：细胞培养室、照射室和控制装置等３部分。细胞照射用的放射源为６个活度在（３．３３－２００）ＭＢｑ范围内的２３８Ｐｕ电镀源，通过旋转放射源装置和非同轴转动准直器提供了一个均匀性优于５％的辐射场。培养室内可通５％ＣＯ２的空气混合气体及保持室内温度为３７．３±０．４℃。用金硅面垒探测器测得α粒子到达细胞表面的能量为３．９４ＭｅＶ，细胞核所受最大和最小剂量率分别为２０和０．３３ｃＧｙ／ｍｉｎ。用此装置研究了小鼠Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２细胞的存活曲线和以６０Ｃｏγ射线为参比的相对生物效能（ＲＢＥ）。得到细胞的平均致死剂量为０．５７Ｇｙ，在存活份额为８０％、３７％、５％时，相应的相对生物效能分别为１１．３、６．６和４．２。     

电离辐射旁效应的研究进展及其潜在意义

电离辐射旁效应是近年来辐射防护领域关注的研究热点。本文主要介绍了早期的文献资料、近期的研究进展,以及效应产生的模式和机制等,对其中几个比较关心的问题进行了初步探讨。最后讨论了电离辐射旁效应对放射治疗和辐射危险评价等的潜在意义。     

电离辐射诱发的基因组不稳定性和旁效应

近10年来,对于基因组不稳定性和旁效应的研究已成为生物学和放射生物学领域的一个热点。随着对辐射损伤研究的深入,电离辐射引起的非靶效应（如基因组不稳定性、旁效应等）将对与辐射照射有关的危险评价提出新的挑战。本文就体内、外电离辐射诱发的基因组不稳定性,体内、外旁效应以及二者之间的关系做一简要概述。     

电离辐射诱发体内旁效应的初步研究

探讨孕鼠受γ射线照射对旁效应器官胎鼠脑组织神经发育的影响。将怀孕的昆明小鼠随机分为7组:空白对照组、0.5 Gy全身照射组、0.5 Gy头部照射组、1.0 Gy全身照射组、1.0 Gy头部照射组、2.0 Gy全身照射组及2.0 Gy头部照射组。照射组用60Co治疗机对实验小鼠于孕9 d单次急性垂直照射,于孕18 d取胎鼠脑组织,用酶联免疫吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定胎脑组织中乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AchE)及乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)的含量。结果显示,与空白对照组比较,0.5 Gy和1.0 Gy头部照射组胎脑Ach含量显著性降低(p0.05);2.0 Gy头部照射组胎脑AchE及Ach含量均显著性降低(p0.05);0.5 Gy全身照射组胎脑AchE含量明显升高(p0.05);2.0 Gy全身照射组胎脑AchE及Ach含量均显著性降低(p0.05)。孕鼠急性头部受照,电离辐射能够诱发体内旁效应,其胎脑效应类似孕鼠急性全身照射后胎脑效应。     

超分割放射对HeLa S-3球体的生长和细胞动力学的效应

临床上应用超分割放射治疗疗效不一,为了了解超分割放射的生物学特点,本实验采用200μm直径HeLaS-3球体为模型,从生长、集落形成率和细胞周期变化(用流式细胞计)等方面比较单次放射,每日一次2 Gy常规放射和两组超分割放射对人体肿瘤细胞的增殖和动力学的影响。 结果:1,在相同总剂量条件下,超分割放射比常规放射和单次放射抑制球体生长作用小。2,球体受放射后由胰酶消化分散成单细胞,其集落形成率以超分割放射组为高。与第一结果相一致,提示在五天疗程中细胞有一定修复和再分布发生。3,细胞周期变化检测表明放射后都有G_2+M期细胞比例增加,伴以G_1和S期细胞比例减少。常规放射后G_2+M期细胞比例较为恒定,而超分割放射后波动大。放射后RNA含量无明显变化。 如采用较大直径内含乏氧细胞的球体为模型,在分割放射期间还可能有再充氧发生,实验结果可能和本实验差异较大。     

辐照大蒜生长点细胞超微结构及抑制发芽效果的研究

电镜观察表明：受０．０２、０．０５或０．３ｋＧｙγ射线辐照大蒜的生长点细胞的超微结构受到不同程度的损伤，生长点细胞变长，细胞壁增厚。，微结构中液胞对辐照敏感性最强，核仁和线粒体最抗辐照，在细胞壁受损破裂情况下，仍保持基本完，萌动期的结构损伤较休眠期显著，说明通过代谢活动，使辐照损伤进一步扩大，因此细胞分裂受阻，抑制大蒜的发芽。     

不同剂量X射线全身照射对小鼠骨髓细胞周期进程的影响

本文采用流式细胞术研究了不同剂量X射线全身照射后小鼠骨髓细胞周期进程的变化。结果表明，0．075GyX射线全身照射后2－72h骨髓细胞周期各时相细胞百分数未发生明显变化；2．0Gy全身照射后4h骨髓细胞便开始出现明显的G2阻滞，12h同时出现G1、G2阻滞，而后很快恢复到假照水平。不同剂量（0．05Gy-6.0Gy）全身照射后12h量效结果表明，低剂量范围内（0．05－0．2Gy）骨髓细胞周期各时相细胞百分数未发生明显变化；较大剂量范围内（0．5Gy-6.0Gy）照射后出现明显的G1、G2阻滞，S期细胞百分数减少。提示低剂量全身照射后骨髓细胞周期进程未检测出变化；而较大剂量全身照射后，骨髓细胞出现DNA合成抑制，G1和G2阻滞。     

小剂量辐射抑制肿瘤细胞播散的机理研究

观察了静脉注入肿瘤细胞前２４ｈ，７５ｍＧｙＸ射线全身照射对小鼠免疫功能的影响。结果表明照射组小鼠胸腺Ｓ期细胞百分数于照射后４ｄ，胸腺ＣＤ＾３＋细胞百分数于照射后２、８ｄ，脾细胞ＩＬ－２和γＩＦＮ分泌于照射后４ｄ，脾脏ＮＫ细胞活性于照射后２、４、６和８ｄ均较假照射组明显增高。     

DL－苏氨酸辐照效应的谱学研究

用电子自旋（ＥＳ）波谱、固体高分辨核磁共振１３ＣＮＭＲ谱以及Ｘ－衍射光谱，探讨了ＤＬ－苏氨酸（Ｔｈｒ）的γ辐照稳定性。Ｔｈｒ的１３ＣＮＭＲ化学位移和Ｘ－射线衍射数据结果表明，Ｔｈｒ多晶固体在１００ｋＧｙ剂量范围内的化学结构是稳定的。ＥＳＲ谱强度和１３Ｃ共振谱线宽随着剂量的增加而增大，是辐照自由基浓度的变化所致。     

重离子辐射对喹乙醇的作用

研究重离子＾１２Ｃ＾６＋（１．６５６×１０＾４Ｇｙ）、＾１６Ｏ＾５＋（１．５８５×１０＾７Ｇｙ）对喹乙醇的作用,结果表明：两种重离子辐射后１５％以上的喹乙醇结构发生了改变,２６６ｎｍ,３８２ｎｍ二处特征吸收峰随其含量的下降而变平,产生多种辐射产物,重离子辐射后的喹乙醇抗菌作用明显增强。     

色氨酸、酪氨酸对胸腺嘧啶辐射损伤的影响及其作用机理的研究

用紫外分光光度法、CNDO/2理论计算研究了色氨酸和酪氨酸对胸腺嘧啶的辐射保护与敏化作用,其作用机理是:在常温水溶液体系中是清除水辐解自由基;而在冰冻水溶液体系中,电荷转移和激发能转移则是主要的。     

体外照射RBC对SeGSHPx活性的影响

本文以大小鼠RBC为模型观察了不同剂量体外照射对SeGSHPx活性的影响,以探讨全身照射时RBC SeGSHPx活性降低的原因、RBC体外照射SeGSHPx活性变化特点以及SeGSHPx在抗辐射脂质过氧化中的作用。结果是,RBC悬液和全血体外照射SeGSHPx活性都不降低,温育可使受照RBCSeGSHPx活性增高,与受照RBC K~+渗漏和溶血程度的变化规律相一致;VE对体外照射RBC的脂质过氧化损伤无保护作用,但对体外照射SeGSHPx受抑制的RBC则显示保护作用。     

EFFECT OF TOTAL IRRADIATION DOSE ON MOSFETs／SOI

ＥＦＦＥＣＴＯＦＴＯＴＡＬＩＲＲＡＤＩＡＴＩＯＮＤＯＳＥＯＮＭＯＳＦＥＴｓ／ＳＯＩＧａｏＪｉａｎｘｉａ（高剑侠）；ＹａｎＲｏｎｇｌｉａｎｇ（严荣良）；ＲｅｎＤｉｙｕａｎ（任迪远）（ＸｉｎｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ｔｈｅＣｈｉｎｅ...     

电离辐射对肿瘤细胞端粒酶抑制作用的研究

运用多聚酶链扩增反应（ＰＣＲ）及端粒重复扩增方法（ＴＲＡＰ）法检测肿瘤细胞Ｈｅｌａ、Ａ４３１和ＫＢ在电离辐射后ｈＥＳＴ２功能区片段表达和端粒酶活性的变化。结果表明：肿瘤细胞ｈＥＳＴ２功能区片段表达和端粒酶活性呈剂量依赖下降;ｈＥＳＴ２功能区片段的ＰＣＲ法测定结果与ＴＲＡＰ法相符合;提示电离辐射对端粒酶活性的抑制是肿瘤放射治疗的重要机制之一。端粒酶活性检则可能成为评估电郭辐射对杀伤作用的新指标。