35 γ射线诱导DNA双链断裂的研究

DNA是生物体中一类最基本的大分子，是遗传信息的载体，也是电离辐射引致细胞杀伤或转化的主要靶分子。电离辐射可引起多种类型的损伤，如碱基变化、糖基损伤、单链和双链断裂（DSB）以及DNA和蛋白质的交联等。其中DSB是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤，非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。     

16O6+辐照诱导的人肝癌细胞DNA双链断裂及其修复

用倒转脉冲场凝胶电泳（ＰＩＧＥ）研究了３．１７ＭｅＶ／ｕ＾１６Ｏ＾６＋诱导的肝癌细胞ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）及其修复效应。结果表明：ＤＳＢ的诱导与辐照剂 量呈正相关,其产额为０．４３ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ：Ｇｙ,与＾６０Ｃｏγ射线相比相对生物学效应为１．６９。ＤＳＢ片段重接一半所需要的时间（ｔ１／２）剂量有关,剂量越大,ｔ１／２越长。重接的方式主要表现为小片从而连接为较大的片段。     

高LET重离子照射人肿瘤细胞的DNA双链断裂及修复研究

依托兰州近代物理研究所的HIRFL装置对人肝癌细胞SMMC-7721进行高LET的重离子辐照,同时利用脉冲场凝胶电泳研究高LET辐射引起的细胞DSB及其修复的特点.对于不同离子的辐射进行了比较分析,探索重离子的辐射生物学效应机理.结果发现,随着剂量的增加,初始DSB在给定剂量范围内呈线性增长,LET较高的氩离子的剂量效应曲线具有较大的斜率.对于DSB分布情况的研究发现,LET不同,大小片段的分布随着剂量的变化呈现不同的变化情况.修复研究显示两种LET辐射的快修复在30 min左右都已经结束,此后都开始了慢修复,对于高LET的氩离子辐射来说,快修复和慢修复完成的修复量均高于较低LET的碳离子辐射.4 h时,两种辐射残余的DSB基本一致.结果证明了高LET辐射下初始DSB与剂量的线性依赖关系,且发现不同种类的离子辐射引起的DSB的剂量效应曲线的斜率不同.结果也显示了DSB的非随机分布现象和DSB修复的双阶段模式,发现LET、离子种类和剂量对于DSB的片段非随机分布同时存在影响,同时修复结果提示慢修复机制和错修复在高LET辐射引起损伤的修复研究中可能具有重要意义.     

电离辐射致DNA双链断裂研究方法及统计模型

DNA既是生命物质中信息的载体,也是辐射生物效应最主要的靶分子.电离辐射通过射线的直接作用和间接作用引起DNA分子的多类型损伤,其中DNA双链断裂(Double-strand breaks,DSB)是辐射引起的各种生物效应中最重要的原初损伤之一,成为辐射生物学研究的重点.目前DSB研究的主要方法包括拉曼光谱技术、原子力显微镜、单细胞凝胶电泳、脉冲场凝胶电泳、γH2AX分析技术、早熟染色体凝集等,研究DSB的统计模型包括随机断裂模型、Moment法、Tsallis熵模型、平均分子量法,在此均得到总结,最后探讨了DSB辐照热点的研究前景.     

兰州重离子加速器辐照终端与快重离子辐照效应研究

介绍了兰州重离子加速器辐照终端的基本概况，并就可能开展的研究项目提出了建议。     

γ射线诱导的肝癌细胞DNA双链断裂

为了揭示辐射生物学效应的机理,用倒转脉冲场凝胶电泳（ＰＩＧＥ）研究了γ射线辐照肝癌ＳＭＭＣ－７７２１细胞诱导的ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）及其修复２４、４８ｈ后的产额和片段的分布情况。结果表明：修复０ｈ和２４ｈ的样品,ＤＮＡ片段释放百分比（ＰＲ）随着剂量的增加而增加;诱导的ＤＳＢ片段主要是１Ｍｂｐ－２Ｍｂｐ的大片段;ＤＳＢ产额分别为０．３８ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ．Ｇｙ和０．０６ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ．     

UVC诱导的枯草芽孢杆菌DNA双链断裂及影响因素探讨

为探讨短波紫外线（Ultraviolet C,UVC）对枯草芽孢杆菌基因组DNA的损伤效应,探讨研究方法和材料对结果的影响,以枯草芽孢杆菌为研究材料,分别对其菌体样品及DNA样品进行不同剂量的UVC辐照,采用8h、16h、24h脉冲场凝胶电泳分离DNA片段。结果发现,16h脉冲场凝胶电泳最能反映DNA的双链断裂程度。对16h电泳图进行数据分析发现,随UVC辐照剂量的增大DNA释放百分比递增;菌体样品在辐照剂量17．8J／cm^2处其DNA双链断裂产额最大,而DNA样品的最大双链断裂产额出现在辐照剂量为72．7J／cm^2处;另外,同辐照剂量下菌体样品的释放百分比和菌体DNA双链断裂产额均高于DNA样品。结果表明,UVC诱导的枯草芽孢杆菌DNA双链断裂程度与辐照剂量及辐照样品密切相关。     

单细胞凝胶电泳检测外照射诱导DNA单链断裂和双链断裂

分别应用中性单细胞凝胶电泳、碱性单细胞凝胶电泳技术检测了不同剂量γ射线外照射对小鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤。结果表明，γ射线外照射对小鼠外周血淋巴细胞DNA具有明显的损伤作用，彗星细胞百分率显增加，DNA电泳迁移，且迁移的距离与照射剂量之间呈良好的线性关系。     

重离子辐照装置控制系统准确性

研究了HIRFL上重离子辐照装置控制系统准确性,结果表明实验系统剂量的准确与剂量率有关,在一定的剂量下要选择合适的剂量率可保持控制系统的准确,同时在考虑精确剂量时,应修正实验数据。     

剂量和剂量率对辐射随机性效应的影响—剂量和剂量率效能因子

本文主要依据联合国原子辐射效应科学委员会１９９３年报告附件Ｆ，对剂量往日旧率效能因子的定义、取值、影响因素及应用时的剂量范围进行了讨论。     

重离子治癌中剂量分布均匀度对肿瘤控制率的影响

为了把握重离子治癌中剂量分布的不均匀性对疗效的影响,我们研究了肿瘤控制率随剂量分布均匀度的变化。受不均匀重离子照射野照射时的细胞存活率理论与肿瘤控制率理论相结合,计算了一个假设肿瘤模型在不均匀剂量分布条件下的肿瘤控制率。结果表明：在相同的总剂量照射下,剂量分布均匀度越差肿瘤控制率越低。因此,在实际的治疗中,剂量分布均匀度应尽可能好于95％。     

不同的照射方式对小鼠造血系统残留损伤的影响

研究了剂量分割对ICR/JCL和LACA小鼠的活存率,股骨中骨髓细胞(BMC)和造血干细胞(CFU-S)数,以及CFU-S自我更新能力的影响。剂量分割对小鼠的存活率有明显的影响。在18Gy照射后2个月,接受3.0Gy 6次照射和4. 5 Gy 4次照射的小鼠分别活存40％和15％,但6.0 Gy3次照射小鼠已全数死亡。当总剂量12Gy分割成2—4次照射时,大多数小鼠能活存5个月以上。虽然每根股骨中的BMC数在照后2个月恢复至正常或接近正常水平,但股骨CFU-S含量只相当于同令对照的40％,CFU-S自我更新能力只相当于25％。这种造血残留损伤在照后11个月时仍然存在,在不同的剂量分割组之间未见明显的差别。     

C谱紫外线对体外培养小鼠胚细胞的影响

本实验对紫外线致体外培养的小鼠胚细胞的效应进行了研究。胚细胞取自１１天胎龄绵小鼠前，后肢芽及中脑，并用小脑成纤维母细胞株３Ｔ３进行参照。实验结果表明，在０－３０Ｊ／ｍ＾２的紫外线照射下观察到胚细胞生长和分化抑制作用及胸腺嘧啶聚合物和光产物的形成。紫外线对胚细胞分化的抑制作用比对增殖和抑制作用强，其对ＤＮＡ的损伤作用在胚细胞与参照细胞间相似，这两类细胞对ＤＮＡ损伤的修复动力学相似。     

不同剂量X射线全身照射对小鼠脾细胞转铁蛋白受体表达的影响

本文采用直接免疫荧光流式细胞术方法,检测了不同剂量Ｘ射线全身照射对小鼠脾细胞转铁蛋白受体（ＴｆＲ）表达的影响及白细胞介素－２（ＩＬ－２）活性的变化,结果表明,大剂量照射（０．５～６．０Ｇｙ）抑制ＴｆＲ的表达,且随照射剂量的增加ＴｆＲ的表达呈明显的剂量依赖性下降,４Ｇｙ及以上剂量照射明显抑制ＩＬ－２活性;小剂量（２５～２００ｍＧｙ）照射时,７５ｍＧｙ剂量照射刺激ＴｆＲ的表达并可增强ＩＬ－２活性,说明     

6Gy全身辐射对大鼠伤口巨噬细胞功能的影响

以在鼠背部置入聚乙烯醇海绵的切口伤为模型，研究了６Ｇｙ全身辐射对伤口巨噬细胞功能的影响。结果表明在辐射后３、５、８ｄ的伤口不但巨噬细胞数量明显下降，而且巨噬细胞的吞噬功能，ＴＮＦα和ＩＬ－１的释放以及对伤口成纤维细胞增殖的调节能力都明显下降，说明了创伤愈合早期伤口巨细胞数量和功能的下降是辐射造成愈合延迟的重要原因。     

不同剂量X射线全身照射对小鼠脾细胞周期进程的影响

采用流式细胞术研究了Ｘ射线全身照射后小鼠脾细胞周期的进程及其剂量效应关系。结果表明,７５ｍＧｙＸ射线全身照射后１２￣７２ｈ脾细胞周期各时相细胞数目发生明显变化,Ｇ０／Ｇ１期细胞数低于假照组,Ｓ组细胞数增多,说明其ＤＮＡ合成能力增强,至７ｄ时回复至假照组水平;２．０Ｇｙ全身照射后８ｈ时脾细胞出现明显的Ｇ２阻滞,１２ｈ时Ｇ２阻滞和ＤＮＡ合成抑制达最高点,７２ｈ其细胞周期进程则明显加快,至７ｄ时回复至假     

不同剂量 X射线全身照射对小鼠胸腺细胞周期进程的影响

本文采用细胞计量术研究了不同剂量Ｘ射线全身照射后小鼠胸腺细胞周期进程的变化。结果表明,７５ｍＧｙ Ｘ射线全身照射后２４～７２ｈ胸腺细胞周期各时相细胞数目发生明显变化,Ｇ０／Ｇ１期细胞数低于对照组,Ｓ期细胞数增多,说明其ＤＮＡ合成能力增强,至７ｄ时达到对照组水平;２．０Ｇｙ全身照射后４ｈ时胸腺细胞便开始出现明显的Ｇ２阻滞,１２ｈＧ２阻滞达最高点,７２ｈ其细胞周期进程明显加快,至７ｄ时达对照组水平。不     

小剂量照射后小鼠脾巨噬细胞对脾淋巴细胞功能的影响

采用昆明小鼠，小剂量Ｘ射线全身照射５０ｍＧｙ～２５０ｍＧｙ，剂量率为１２．５ｍＧｙ／ｍｉｎ。停照后不同时间处死动物，取出脾脏。用贴壁法分离脾巨噬细胞（Ｍφ）和淋巴细胞，检测受照后脾Ｍφ与受照的脾淋巴细胞功能变化的关系。结果表明，小剂量辐射可使脾Ｍφ功能增强，主要表现在７５ｍＧｙＸ射线全身照射后，脾Ｍφ对脾淋巴细胞ＣｏｎＡ（刀豆蛋白Ａ）反应增强，ＩＬ－１（白细胞介素１）分泌增多，受照的脾Ｍφ只对受照的脾淋巴细胞增强其ＣｏｎＡ反应，而对未受照的脾淋巴细胞无显著影响；未受照的脾Ｍφ也不能增强受照的脾淋巴细胞功能     

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。