基因芯片技术分析20 cGy γ射线照射人淋巴母细胞中差异表达的基因谱

应用基因芯片技术对20 cGy ^60Coγ射线照射的人淋巴母细胞和对照细胞中的mRNA表达水平进行对比杂交分析,探索差异表达基因。结果发现在所分析的14112条日的基因中差异表达显著的基因（2倍以上差异）有83条,其中表达上调的有21条,表达下降的有62条,这些基因表达产物涉及到信号转导、细胞周期调节、免疫相关蛋白、细胞骨架与运动等功能基因。表明低剂量辐射对多种功能基因表达产生了影响,是调控细胞辐射反应最基本的分子基础。     

60Co γ射线照射人肝细胞传40代后的差异表达基因谱的变化

利用基因芯片技术比较经4 Gy和8 Gy 60Co γ 射线照射后传40代的人正常肝细胞子代克隆的基因表达图谱,探讨辐射对人肝细胞基因表达的影响;利用实时荧光定量RT PCR技术对受照细胞子代两个共有的差异表达基因VTN 、INS IG1进行验证.结果显示,4 Gy照射后子代细胞差异表达显著的基因有58条;8 Gy照射后子代细胞差异表达显著的基因有882条;4 Gy和8 Gy共同差异表达的基因有16条;差异表达的基因与照射剂量有相关性.这些差异基因的功能涉及到免疫、信号转导、细胞周期调控、代谢等.RT PCR检测结果与基因芯片结果一致.结果表明不同剂量的照射可导致人肝细胞基因组的差异表达,该结果为从分子水平上探讨辐射诱发的基因组不稳定性提供基础资料.     

低剂量γ射线辐照对人淋巴母细胞基因表达转录谱的影响

为探讨低剂量电离辐射生物效应作用机制,本文研究了不同剂量单次辐照后,人淋巴母细胞基因表达转录谱的变化。采用0．1Gy、0．5Gy和1．0Gy剂量的γ射线照射人淋巴母细胞,未照射细胞为对照组。照射后4h提取细胞总RNA,用含有45033个基因的人类全基因组表达谱芯片检测分析。对差异表达基因进行层次聚类分析、基因本体论分析和通路分析,并用实时荧光定量PCR验证。结果表明,3个剂量组均上调表达的基因1330个,下调表达的基因1002个。基因表达量与吸收剂量相关的基因共18个,其中与剂量正相关的基因16个,负相关的基因2个。层次聚类分析结果表明,4个实验组中,0．1Gy和1．0Gy照射组差异表达基因相似程度最高。这些差异表达的基因涉及到多条通路,如细胞周期、p53信号通路、碱基切除修复、RNA转运和内质网蛋白加工等。实时荧光定量PCR检测结果表明,CASP9（caspase9）mRNA在照射后4h随吸收剂量表达变化与基因芯片检测结果一致。基因芯片筛选出的差异表达基因有助于阐明低剂量辐射生物效应作用机理,与辐射剂量相关的差异表达基因有可能成为低剂量辐射暴露的生物剂量计。     

大肠癌细胞辐射敏感相关基因的筛选

应用基因芯片技术初步筛选人大肠癌细胞辐射敏感相关基因.培养2种不同辐射敏感性的人大肠癌细胞LOVO和SW480,收集细胞至少达到107数量级,提取细胞总RNA,采用人全基因组表达谱芯片获得该两株细胞的基因表达谱,分析比较两者之间基因表达的差异.1、LOVO细胞组检出基因16882个,SW480细胞组检出基因17114个.2、在2倍以上差异表达基因中筛选出上调基因908个,下调基因1312个.上调基因中包括Fas基因、NFkB基因等,下调基因中包括Caspas6基因、RAD21基因等,已有研究证明与辐射敏感相关.3、LOVO细胞中高表达的基因主要有CEACAM5、THBS1、SERPINE2、ARL7、HPGD,提示与辐射敏感相关;SW480细胞中高表达的基因主要有SCD、NQ01、LYZ、KRT20、ATP1B1,提示与辐射抵抗有关.1、大肠癌辐射敏感性的预测可以从基因水平来体现.2、表达谱基因芯片技术能快速、灵敏地预测大肠癌辐射敏感性,筛选大肠癌辐射敏感性相关基因.     

5 cGyγ射线照射正常人淋巴母细胞基因表达转录谱的变化

应用基因芯片技术分析5cGγ低剂量60^Coγ射线照射正常人淋巴母细胞（AHH-1）后基因转录产物水平变化,探讨低剂量辐射对基因表达的影响规律。5eGy印Co7射线照射AHH-1细胞后4h,提取总RNA,用包含有14112个基因探针的人类cDNA芯片分析基因转录谱,照射组与对照组细胞的基因表达量差异比值大于2或小于0．5,两次检测结果一致的基因点为有效差异表达基因;用RT-PCR进一步验证部分差异表达基因;Western blot分析蛋白表达变化。结果筛选出了11个表达上调基因,9个表达下降基因：RT-PCR检测结果与芯片结果相一致,包括Connexin43、BMPR2、NOL6、IDC51760、LYK5等基因;Western blot证实Connexin43基因在翻译水平表达亦增加。实验结果表明所筛选出的差异表达基因有助于阐述低剂量辐射生物效应机理,部分基因有可能成为低剂量辐射暴露的生物标志物。     

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。     

结直肠癌细胞辐射敏感性的定量比较蛋白组学研究

为筛选结直肠癌细胞辐射敏感相关的蛋白质,用于结直肠癌放疗的个体化选择,采用荧光差异显微凝胶电泳(DIGE)技术分离并筛选Cy3、Cy5及Cy2荧光素标记的不同辐射敏感性的结直肠癌细胞系SW480和LOVO的移植瘤组织的差异表达蛋白质,结果共筛选出35个差异表达蛋白点,其中,在SW480组肿瘤组织中表达上调的蛋白点有17个,在LOVO组肿瘤组织中表达上调的蛋白点有18个。用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术进行鉴定并分析,成功鉴定蛋白质点27个,LOVO组肿瘤组织表达上调蛋白17个,SW480组肿瘤组织表达上调蛋白15个。这些差异表达蛋白质有可能在结直肠癌辐射敏感性的预测中作为特异性的标记物,在结直肠癌患者的放疗选择中发挥重要作用,为结直肠癌患者的治疗选择提供技术参考。     

信号转导和转录激活子5信号转导途径对受辐射KG-1细胞周期的调控作用

探讨信号转导和转录激活子５（ＳＴＡＴ５）信号转导途径在受辐射ＫＧ－１细胞中对细胞周期的调控作用。通过转染ＳＴＡＴ５基因的显性负突变体（ＤＮ－ＳＴＡＴ５）阻断ＪＡＫ／ＳＴＡＴ的信号传递后,瞬间转染ｃｙｃｌｉｎＤ１基因及ｃｙｃｌｉｎＢ１基因,观察ｃｙｃｌｉｎＤ１蛋白及ｃｙｃｌｉｎＢ１蛋白对受辐射细胞周期阻滞的影响作用。转染ＤＮ－ＳＴＳＡＴ５基因的受辐射ＫＧ－１细胞即使用粒－巨噬细胞集落刺激因子（ＧＭ－ＣＳＦ）刺激亦不能跳出Ｇ１期阻滞;瞬间转染ｃｙｃｌｉｎＤ１基因及ｃｙｃｌｉｎＢ１基因分别能促进受辐射细胞跳出Ｇ１期和Ｇ２期阻滞。ＧＭ－ＣＳ所激活的ＪＡＫ／ＳＴＡＴ信号转导途径通过促进周期蛋白ｃｙｃｌｉｎＤ１及ｃｙｃｌｉｎＢ１的表达而对受辐射细胞周期进行调控。     

辐射免疫损伤与防护

近年来,随着分子生物学和分子免疫学新技术的发展和引入,免疫系统辐射损伤效应研究得到了较快发展。本文从辐射免疫损伤效应方面,介绍了免疫系统和淋巴细胞损伤特点,辐射对免疫器官和外周血淋巴细胞的影响,辐射所致细胞凋亡及剂量;从分子机理方面,介绍了辐射对细胞因子免疫调节功能的影响,辐射免疫损伤效应中信号转导机制,辐射对凋亡调控基因的影响;从辐射免疫损伤防护方面,介绍了细胞因子、生长因子和基因转染的应用研究。同时,探讨了辐射免疫损伤效应和机理研究方面需要解决的问题,提出了进一步寻找有效的辐射免疫损伤防护措施的切入点。     

DAB2IP基因沉默引起的前列腺癌细胞辐射耐受与ATM的相关性研究

实验以具有不同卵巢癌差异表达基因2相互作用蛋白(Disabled homolog 2 interaction protein,DAB2IP)表达的前列腺癌细胞为研究对象,讨论DNA损伤修复关键蛋白-共济失调毛细血管扩张症基因突变(Ataxia-telangiectasia mutated,ATM)在DAB2IP影响肿瘤细胞放射敏感性中的作用。研究比较了单纯γ-射线(0、2、4、6、8 Gy)和ATM特异性抑制剂-KU55933(10μmol/L)联合射线作用后,不同DAB2IP表达的前列腺癌细胞集落形成率的差异;采用q RT-PCR及Western blot方法分别检测了2 Gy和KU55933+2 Gy照射后,细胞内ATM在翻译转录、蛋白表达和磷酸化水平的变化。结果显示,同一吸收剂量下,DAB2IP基因沉默的前列腺癌细胞,集落形成能力明显高于DAB2IP阳性表达的对照组细胞,并伴随着ATM合成与磷酸化水平的升高。KU55933通过抑制ATM的翻译转录与蛋白磷酸化,可显著增强射线对低表达DAB2IP的辐射耐受细胞的损伤作用。提示ATM是DAB2IP基因沉默引起肿瘤细胞辐射耐受的关键分子,可以ATM为靶点筛选药物,提高DAB2IP基因缺陷的肿瘤患者对放射治疗的敏感性。     

低聚壳聚糖对小鼠的辐射损伤防护作用探讨

探讨低聚壳聚糖对受γ射线照射小鼠辐射损伤防护作用。采用γ射线照射小鼠,检测骨髓有核细胞数、淋巴细胞凋亡数、脾脏脏器系数、细胞凋亡相关基因和P53蛋白、GADD45蛋白变化。流式细胞仪检测细胞凋亡,RT-PCR技术检测凋亡基因,Western blot方法检测蛋白表达。结果表明,与单纯照射组相比,低聚壳聚糖能提高受照小鼠的存活率;提高骨髓有核细胞数,降低骨髓淋巴细胞凋亡细胞数量;下调脾脏凋亡相关基因Bax、caspas-3,上调Bc1-2,Bcl-2/Bax比值升高;抑制P53蛋白、GADD45蛋白表达。结果提示,低聚壳聚糖可能通过抑制P53蛋白、GADD45蛋白表达,影响凋亡相关基因表达,抑制凋亡细胞的产生,促进造血功能恢复,从而起到保护受照损伤小鼠作用。     

80MeV/u 12C6+离子辐照小鼠头部对骨髓细胞周期分布的影响

研究重离子辐照小鼠头部对骨髓细胞周期分布的影响,为重离子放射治疗癌症和太空防护提供基础数据.80MeV/u能量的12C6 离子对BALB/c小鼠头部给以0、0.5、1、2、4、10Gy的照射,用流式细胞仪测骨髓细胞周期分布.随着重离子辐照剂量的增加,G1/G0期细胞出现明显阻滞(P＜0.05),而G2/M期细胞出现显著减少(P＜0.05).说明重离子辐照小鼠头部对小鼠骨髓细胞周期分布有明显影响,也同时表明电离辐射对骨髓细胞周期分布的影响也有一种间接作用.     

中子和γ射线照射对小鼠骨髓造血细胞死亡方式的探讨

为探讨中子和γ射线照射后小鼠骨髓造血细胞的死亡方式及其意义,采用不同剂量中子和60Co γ射线全身照射350只BALB/c小鼠,通过光镜、电镜、流式细胞术、原位末端标记和DNA凝胶电泳等观察造血细胞凋亡与坏死情况.研究发现,中子照射后小鼠骨髓中坏死和凋亡的造血细胞均明显增多,5.5Gy组以坏死为主,而γ射线照射后则以凋亡为主,且呈剂量相关性.凋亡的细胞表现为核染色质浓缩、边移,呈半月型、环状或不规则状,凋亡小体形成,电泳下见DNA梯状图谱.坏死的细胞表现为核肿胀、溶解,线粒体膜、核膜等膜性结构破坏.2.5-5.5Gy中子及5.5-12Gyγ射线照射可使骨髓造血细胞死亡方式不同:中子照射以凋亡与坏死并存,5.5Gy组以坏死为主;而γ射线照射则以凋亡为主.     

肠道急性放射损伤机制及防治研究

BALB/c mice and human intestinal epithelial cells were irradiated to different doses by 60Co γ-rays. They were sampled for chromosome pattern analysis, intestinal morphology, and a number of other biomedical tests to investigate mechanisms of acute intestine injury by γ-ray irradiation and its effective treatment methods. The resuits indicated that:( a ) The intestinal epithelium stem cells from the normal mice (including infantility crypt cells ) could survive at intestinal crypt in mice after irradiation.(b) Bell-shaped curves correlating the crypt survival fraction and exogenous nucleic acids (RNA, DNA)doses were obtained, with the optimal doses for different routes of administration estimated.( c ) Comparing the different routes ( regional intestinal lumen, intramuscular, hypodermic, intraperitoneal and intravenous ) of RNA (ribonucleic acid ) administration, the intravenous injection seemed to be the most effective.( d ) The earlier time of RNA administration, the more effective it was. One injection within 6h after irradiation had the same effect as multi-injections.( e ) The intestinal RNA could enhance the crypt survival of all small intestines segmentes in mice after γ-irradiation, increase the number of leucocytes and platelets in the peripheral blood and enhance the formation ability of bone marrow GM-CFU in mice after γ-irradiation.(f) The intestinal RNA could decrease apoptosis and inhibit the expression of P53 in intestinal crypt cell after γ-irradiation.( g ) The intestinal RNA may improve the cell survival by regulating the cell cycle of the irradiated cells.( h ) The change in the gene expression of the irradiated small intestinal tissue could be induced by the intestinal RNA administration, and 18 new gene sequences or fragments which were related with damage recovery of the intestine RNA administration (the registration number was AF240164-240181 in GeneBank) were found.This fact suggests that: (1) Intestine epithelium stem cell of normal mice, including infantile crypt cells, may survive at crypt in mice after irradiation. (2) Exogenous RNA may help recovery of the intestine injury after γ-ray irradiation, and intestine RNA may increase the crypt survival and facilitate damage recovery of hemopoiesis and intestine tissue by gene regulation, changing cell cycle, decreasing apoptosis, and promoting the recovery of damage cells.     

四君子汤抗辐射活性部位的初步筛选

为筛选四君子汤的抗辐射有效部位,本文通过检测小鼠受照射后3天和7天的外周血象、胸腺系数和骨髓嗜多染红细胞微核率,探讨比较了四君子汤不同提取部位对受照小鼠的辐射损伤防护作用。将6～8周的BALB/c小鼠192只,用随机数字表法分为阴性对照组、照射对照组以及四君子汤水提取物组、乙醇提取物组、水提醇沉50%部位组、水提醇沉60%部位组、水提醇沉70%部位组、水提醇沉80%部位组,以3.5 Gy ⁶⁰Co γ射线全身单次照射造成小鼠电离辐射损伤模型,给药方案为照前连续7天给药,照后连续7天给药。实验结果显示,与照射对照组比较,照后3天,四君子汤水提醇沉80%部位组小鼠的外周血白细胞数显著升高(p<0.05),水提取物、乙醇提取物、水提醇沉50%、60%、70%部位均能显著降低小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率(p<0.05);照后7天,四君子汤水提醇沉70%、80%部位组小鼠的胸腺系数显著升高(p<0.05),水提取物、乙醇提取物、水提醇沉60%、70%、80%部位可显著降低小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率(p<0.05),其中水提醇沉70%、80%部位组小鼠的微核率最低。上述研究结果表明水提醇沉70%、80%部位可能是四君子汤抗辐射活性的主要部位。此结论为明确四君子汤抗辐射损伤作用的化学成分及抗辐射损伤机制研究奠定了基础,并为开发四君子汤抗辐射中药新药提供了科学依据。     

辐射对骨髓间充质干细胞增殖分化及相关基因表达的影响

为观察大鼠局部大剂量辐射后,骨髓间充质干细胞增殖分化及相关基因的表达,以^137Csγ射线对大鼠股骨头部位局部照射,吸收剂量为30Gy,剂量率为0．83Gy／min,照后两周取股骨头进行骨髓间充质干细胞（BMSCs）培养,四甲基偶氮唑盐比色法（MTT）绘制生长曲线及进行集落计数,RT-PCR检测Cbf-α1,PPAR-γ,VEGF—a和KDR的表达。骨髓间充质干细胞大剂量辐射后细胞增殖能力明显降低,集落形成数目减少;Cbf-α1,PPAR-γ,VEGF—a和KDR的表达均降低,其中Cbf-α1,PPAR-γ,VEGF—a表达降低幅度分别达18．98％,9．46％和57．34％,与对照组相比差异显著（p〈0．05）。故体外大剂量局部辐射明显损伤骨髓间充质干细胞,使其增殖分化及相关基因的表达降低。     

^60Co辐射对SX1近交系小鼠和昆明种小鼠毒性的比较

SX1近交系小鼠是由昆明种小鼠经过连续的全同胞兄妹交配得到的品种,本试验观察并比较了SX1近交系小鼠和昆明种小鼠对^60Co的辐射毒性,指标包括LD50/30、外周血白细胞数、骨髓有核细胞数、骨髓细胞DNA含量和脾脏结节数。结果表明：与昆明种小鼠相比,SX1近交系小鼠的LD50/30较低,对^60Coγ射线较敏感;外周血白细胞数变化趋势基本相同;骨髓有核细胞数和骨髓细胞DNA含量下降幅度大,并且恢复慢。结果提示,^60Co辐射对SX1近交系小鼠的毒性高于昆明种小鼠。