低剂量12C6+离子辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期及DNA损伤的影响

研究低剂量12C6+子全身辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期进程及DNA损伤的影响.以0、10、50、75、100和250mGy 12C6+离子全身辐照小鼠,照射后6h处死小鼠,用流式细胞仪检测受辐照小鼠胸腺、脾脏细胞在各细胞周期的百分率,用彗星电泳技术检测受辐照小鼠胸腺脾脏细胞的拖尾率和拖尾长度.所有照射组G0/G1期胸腺细胞百分率明显低于对照组,(p<0.05),10～100mGy照射组S期胸腺细胞百分率显著高于对照组(p<0.01),所有照射组(G2/M)期胸腺细胞百分率明显高于对照组(p<0.05);所有照射组G0/G1期脾细胞百分率明显高于对照组(p<0.01),S期脾细胞百分率显著低于对照组(p<0.05).彗星电泳结果显示低剂量12C6+离子辐照以剂量依赖的方式引起小鼠胸腺脾脏细胞DNA迁移长度及拖尾率的增加.低剂量的碳离子辐射可促进小鼠胸腺细胞DNA合成,对小鼠脾脏细胞产生抑制作用,使其发生G1期阻滞;同时对胸腺及脾脏细胞造成具有明显剂量效应关系的DNA损伤.     

N-乙酰半胱氨酸对碳离子照射小鼠急性损伤的保护效应

探讨了N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)对12C6+离子照射小鼠损伤的保护效应及可能的作用机制.预先给予昆明小鼠NAC(200mg/kg),后进行12C6+离子束4Gy的单次全身照射.照射后2h处死小鼠,取肝、肺组织,用化学法检测组织中超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD)的活性,谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量及脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehydc,MDA)水平;用碱性单细胞凝胶电泳法检测DNA单链断裂;用流式细胞术检测组织细胞凋亡率.与照射对照组相比,提前给予NAC可极显著地减轻12C6+离子导致的肝、肺组织中DNA断裂(p<0.001)和细胞凋亡(p<0.001),并显著地提高组织中GSH的含量;NAC还明显地抑制了肺组织中碳离子辐照所致的MDA水平增高(p<0.01)并显著地诱导了组织中SOD活性的升高(p<0.01).提示NAC可通过抵御组织内的氧化作用,合成、补充GSH的含量,阻止DNA链的断裂和细胞的凋亡,实现对碳离子辐照损伤的保护效应.     

照射后小鼠组织和血清中丙二醛含量的变化

采用荧光分光光度法测定了小鼠组织和血清中丙二醛的含量变化。①3.0 Gy照射后12—24h时,丙二醛含量最高,随后逐渐下降;②不同剂量(0—4.0 Gy)照射后24h时,丙二醛含量和照射剂量呈正相关,即丙二醛的含量可很好地反映出机体的损伤情况;③Vit E对辐照后小鼠氧化损伤具有保护作用,250μg/g重体的Vit E用量是抗氧化作用的最佳用量。     

低剂量~(12)C~(6+)离子束预辐照对小鼠肝脏细胞DNA损伤和周期进程的影响

研究低剂量重离子束预辐照对小鼠肝脏辐射损伤程度的影响.分别用低剂量12C6+离子束全身均匀预辐照处理小鼠,剂量分别为0、0.05、0.1、0.25、0.5 Gy,剂量率为1 Gy/min,4 h后用4 Gy的12C6+离子束全身均匀辐照,照射8 h后用流式细胞仪检测辐照小鼠肝脏细胞在各细胞周期时相的百分率,并用单细胞电泳技术检测辐照损伤小鼠肝脏细胞的DNA损伤程度.结果显示,和对照组相比,低剂量预辐射处理可以减轻辐照损伤小鼠肝脏细胞G0/G1期和G2/M的阻滞,促进肝脏细胞在S期的积累.此外,辐照小鼠肝脏细胞的拖尾率及拖尾长度也显著减少,其中以0.1 Gy处理组效果最为显著(P(0.01).提示:低剂量重离子预辐照能使细胞产生适应性反应,有效减轻辐照小鼠肝脏细胞G0/G1期和G2/M的阻滞,并显著减轻肝脏细胞DNA的辐射损伤程度.     

12C6+照射对小鼠睾丸组织脂质过氧化、SOD活性及细胞周期的影响

为评估重离子照射的生殖毒性,探讨其损伤的可能机制,用0、0.5、1、2或3Gy剂量12C6 离子对性成熟昆明雄鼠下腹部进行局部照射,6h后处死小鼠,取睾丸组织,用流式细胞术检测睾丸细胞凋亡率和细胞周期,用化学试剂盒检测组织中超氧化物岐化酶(SOD)的活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)水平.结果表明,与对照组(0Gy)相比,低剂量照射(0.5Gy)组中睾丸组织SOD活性增加(P>0.05),但SOD活力随剂量增加而下降,在2Gy和3Gy照射组中呈显著抑制作用(P<0.05);睾丸组织中MDA含量随剂量增加,2Gy和3Gy照射组呈显著性差异(P<0.05).流式细胞术检测结果显示,1～3Gy 12C6 照射可导致睾丸组织中单倍体、二倍体及四倍体细胞数量显著减少(p<0.01),凋亡率明显增加(p<0.01)以及G2/M期阻滞(p<0.01).提示12C6 照射可能通过自由基损伤途径,诱发细胞凋亡和细胞周期异常,从而造成睾丸组织损伤,生殖能力下降.本实验结果为抗氧化剂和自由基清除剂用于临床重离子治疗中对性腺的防护提供了理论依据.     

12C6+离子束辐照对紫苏生理特性的影响

用重离子束对紫苏干种子进行诱变处理,大田栽培,并分析研究紫苏的生理特性,为其新品种选育提供实验依据.研究辐照后紫苏叶片内可溶性糖、脯氨酸(Pro)、色素(Ca、Cb、Car)、黄酮类化合物含量及抗氧化活性变化,结果发现12C6+离子束辐照后,除色素含量外,可溶性糖、Pro和黄酮类化合物含量都随辐照剂量增大表现为先升后降...     

CpG-ODN对12C6+离子照射所致胸腺损伤的防治作用

为了探讨CpG-ODN对~(12)C~(6+)离子照射所致胸腺损伤的防治作用,C57BL/6L小鼠受到5 Gy~(12)C~(6+)离子全身照射后观测其30 d存活率,计算照射后1 d和3 d胸腺指数。使用苏木精-伊红染色法评估胸腺组织病理学变化;末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法检测胸腺细胞凋亡;免疫组化法检测γ-H2AX以判断DNA双链断裂水平;免疫荧光法检测外周血中CD3~+T细胞数量。实验结果显示,~(12)C~(6+)离子照射后使用CpG-ODN处理小鼠存活率提高50%,胸腺组织损伤减轻,发生凋亡和出现DNA双链断裂的细胞数量减少,外周血中CD3~+T细胞数量增加。这些表明CpG-ODN能够减轻~(12)C~(6+)离子照射所致的胸腺损伤,其原因可能与抑制胸腺细胞凋亡和减少细胞内DNA双链断裂有关。     

12C6+离子束辐照对小麦种子萌发、幼苗生长及存活的影响

采用12C6+离子束对小麦(Triticum aestivum L)种子进行不同剂量(0、10、20、30、60、120、150和200 Gy)辐照处理,考察种子萌发率、幼苗根长及株高、有丝分裂活动及存活率等生物学特性。结果表明:试验剂量范围内,大多数种子能够正常萌发;低剂量(10 Gy和20 Gy)辐照对幼苗生长具有促进作用,而高剂量辐照则表现出明显的抑制作用;根的生长与分生组织细胞有丝分裂指数密切相关,低剂量时有丝分裂指数略有增加,而高剂量则相反,分裂细胞被选择性阻滞在中期和后期。存活率曲线呈"抛物线"状,半致死剂量(LD50)为55Gy。     

60Coγ射线对AT细胞SOD活性和MDA含量的影响研究

研究毛细血管扩张性共济失调症（AT）患者皮肤的成纤维细胞系AT5BIVA（AT细胞）的应对电离辐射导致细胞氧化损伤的能力。以源于正常人皮肤的成纤维细胞系GM063（GM细胞）为对照,采用超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、丙二醛（Malondialdehydc,MDA）测定试剂盒,AT细胞和GM细胞经60^Coγ射线0、1、2、3、4Gy照射后,观察比较它们的SOD活性和MDA含量的差异,并分别进行曲线拟合。结果显示在1、2、3、4Gy剂量照射下,AT和GM细胞中SOD活性均随受照剂量增加而明显降低（P〈0．01）,同一剂量点的AT细胞中SOD活性明显低于GM细胞（P〈0．05）;AT和GM细胞中MDA含量均随受照剂量增加而升高（P〈0．05）,同一剂量点的AT细胞中MDA含量明显高于GM细胞（P〈0．05）。AT细胞和GM细胞的SOD活性和MDA含量均与照射剂量呈线性关系。结果表明由于AT细胞中SOD活性降低,导致AT细胞应对辐射的氧化损伤能力不足,引起AT细胞中MDA含量增加,是AT细胞高辐射敏感性的原因之一。     

1keV Ar离子辐照对预脱碳45#钢中碳扩散行为的影响

将45#钢在850℃的H2+H2O中保温2 h,预制厚度为200μm的柱状晶脱碳层.在1 keV 0.4mA/cm2的Ar+辐照条件下,研究了850℃碳的扩散行为.横截面金相组织显示,在双相区温度下保温扩散,碳优先沿晶界向表面迁移,并导致铁索体和奥氏体相界面的移动.对比存在离子辐照时和单纯热扩散时碳的扩散动力学,发现存在离子辐照时,碳向表面迁移的速率降低.这种长程影响扩散的效应无法用现有理论解释,应与非线性效应有关.     

12C6+离子辐照小鼠全脑对其空间记忆的影响

为了研究12C6 子辐照昆明小鼠全脑对其空间记忆的影响,采用0、0.5、1和2Gy的12C6 子束辐照昆明小鼠全脑,用八臂迷宫测试小鼠在迷宫中的觅食速度,以及其空间记忆的变化.结果发现,辐照使小鼠的觅食速度降低,但随着训练次数的增加,受辐照组与对照组的觅食速度都提高,到训练第17天,辐照组与对照组觅食能力基本相同;辐照使小鼠的空间记忆能力短期下降,但随着时间的增加,辐照组小鼠的空间记忆能力恢复到了对照水平.以上结果提示,在0～2Gy的碳离子辐照的剂量水平,辐照在短期内影响小鼠的记忆,在一定时间后,这种影响得到恢复.     

12C6+重离子辐照大葱的生物学效应

用30Gy、90Gy和180Gy 12C6 重离子辐照处理大葱干种子,研究了它对大葱的生物学效应.经过不同剂量12C6 重离子照射过的大葱,幼苗发芽率、株高等表型随着辐照剂量的增大,呈现明显的"抛物线"趋势.适量的12C6 重离子照射(30Gy)能提高大葱发芽率和抗旱、抗倒伏能力,促进生长发育.重离子辐照能有效地诱导大葱根尖细胞微核和染色体畸变形成,180Gy处理的大葱微核率和染色体畸变率最高达到9.09%和10.03%.本实验为大葱的重离子辐照育种打下基础.     

Evaluation of sex specificity on oxidative stress induced in lungs of mice irradiated by 12C6+ions

The aim of this work is to identify if there is sex specificity on 12C6 ion-induced oxidative damage in mouse lung at different time points. Kun-Ming mice were divided into two groups, each composed of six males and six females: control group and irradiation group with a single acute dose of 4 Gy. Animals were sacrificed at 2, 4 and 12 h respectively, there lungs were removed immediately, and the oxidative stress-related biomarkers were measured by Diagnostic Reagent Kits. The results showed that the relative activities of superoxide dismutase (4 h), catalase (2 h) and Se-dependent glutathione peroxidase (12 h) have significant changes (P<0.05) between male groups and female groups, suggesting that the lungs of male mice are more sensitive to counteracting the oxidative challenge. Moreover, higher levels of malondiadehyde and lower contents of glutathione were also found in males, indicating that oxidative stress induced by 12C6 ion is pronounced in the lungs of males. We thought that these sex-responded differences may be attributed to the influence of sex hormones.     

Assessment of biological changes in wheat seedlings induced by ^12C^6＋-ion irradiation

The present study was designed to evaluate the effect of 12C6 ion beam (10～80 Gy) on biological changes of wheat seedlings. Reactive oxygen species (ROS)-related biomarkers and the quantification of plant survival and growth were examined at 10 day after carbon ions irradiation (LET 30.8keV/μm). The results showed that heavy ions obviously enhanced ROSs reflected by the production of O2 and H2O2 as well as TBARS, and treatment with 20 Gy achieved the peak value, suggesting that higher mutagenic potential may occur at 20 Gy. Simultaneously, increase of SOD activity was induced by heavy ions to counteract ROS accumulation. On the other hand, higher doses at 40 and 80 Gy inhibited wheat growth and survival in comparison with the control, and reversely lower doses at 10 or 20 Gy stimulated wheat growth and survival. In conclusion, the above observations imply that a dose range of 20～40 Gy is likely promised for wheat mutation breeding.     

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。