RAC2对黑色素瘤细胞辐射敏感性的影响

黑色素瘤具有恶性程度高、转移早、死亡率高等特点,而且对常规放射治疗不敏感,因此,提高黑色素瘤细胞的辐射敏感性对于此种疾病的治疗具有重要意义。本研究中构建了辐射诱导型过表达Ras相关的C3肉毒素底物2(RAC2)和敲低RAC2的黑色素瘤细胞系,通过测定其辐照后的克隆存活率、γH2AX foci水平、ROS产额以及NADPH氧化酶活性研究了RAC2基因对于黑色素瘤细胞辐射敏感性的影响及可能的作用机制,发现RAC2能通过增强NADPH氧化酶活性和提高ROS产额显著增强黑色素瘤细胞的辐射敏感性。     

电离辐射生物标志物γ-H2AX的检测技术研究进展

电离辐射可导致DNA双链断裂,从而使组蛋白H2AX迅速在双链断裂处磷酸化为γ-H2AX。检测细胞中γ-H2AX聚集处形成的焦点数目可用于评价DNA双链断裂情况,且与辐射剂量相关。因此,γ-H2AX可作为电离辐射的生物标志物,用来评价电离辐射的致突变能力,亦可作为电离辐射生物剂量计,用于估算个体受照剂量。γ-H2AX检测技术在辐射生物学研究、辐射分子流行病学调查,以及辐射事故应急响应与医学处置等方面具有重要应用价值。本文将重点阐述近十年来国内外基于电离辐射生物标志物γ-H2AX的检测方法研究进展和应用前景。     

DNA损伤和修复中的H2AX磷酸化及其在生殖相关细胞中的作用

H2AX是组蛋白H2A家族常见的变体之一，H2AX磷酸化是指哺乳动物细胞中的组蛋白H2AX在其C端第139位丝氨酸上发生磷酸化修饰形成磷酸化组蛋白H2AX(histone H2AX phosphorylation,γH2AX)的过程。目前，γH2AX的检测方法主要有免疫荧光法、流式细胞术、免疫印迹法。γH2AX是DNA损伤尤其是DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)或DNA修复的标志物，已经被应用到医学相关领域，如放射性DNA损伤的检测、癌症的辅助诊断以及预后监测。此外，γH2AX在检测生殖细胞中的DNA损伤及修复和维持胚胎干细胞的自我更新中有重要意义。检测γH2AX水平已成为评价生殖细胞和干细胞质量的重要方法。本文将从H2AX及其家族的生物学特征、γH2AX的检测方法、DNA损伤与修复中的H2AX磷酸化及其在生殖相关细胞中的应用等角度对γH2AX研究进展进行总结和探讨。     

P38α/β在黑色素瘤细胞辐射应急响应中的作用

P38有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)在肿瘤的发生发展中的作用仍然存在争议。实验结果显示,P38α/β特异性抑制剂SB202190可以显著增加黑色素瘤细胞的倍增时间、降低细胞的微核率,但对γH2AX foci的形成和克隆存活率并没有明显影响。提示P38α/β可能不影响人黑色素瘤细胞的DNA损伤修复能力及细胞的辐射敏感性,而是通过提高细胞的增殖速率、增加基因组不稳定性来促进人黑色素瘤细胞的恶性发展。     

H2AX活化与DNA双链断裂及辐射剂量的关系

H2AX是组蛋白H2A的一种亚型。过去对组蛋白的关注仅局限在维持染色质结构的认识方面,近来发现构成染色质核小体的组蛋白同时具有许多其他重要生物学功能,在DNA双链断裂修复中的作用就是最重要的发现之一。H2AX蛋白发挥其功能需要活化,活化后的H2AX称为γH2AX。检测γH2AX可以确定DNA双链断裂的存在,γH2AX的检测量与辐射剂量也存在良好的量效关系。     

HIV-1Tat蛋白抑制DNA修复和增强细胞辐射敏感性

近年来临床研究发现,艾滋病合并肿瘤患者放疗后产生的正常组织和皮肤毒性反应明显高于普通肿瘤患者.本研究将探讨HIV-1Tat蛋白是否影响细胞对电离辐射敏感性及机理. 两个表达Tat蛋白的细胞系TT2和TE671-Tat均来源于人的横纹肌肉瘤细胞（TE671）并已转染了不同来源的tat基因.使用细胞辐射后克隆形成率检测辐射敏感性,RT-PCR和Western 印迹检测基因表达,彗星电泳和γ-H2AX位点检测DNA双链断裂和修复. TT2和TE671-Tat细胞的辐射敏感性与转染空载体及对照细胞相比明显增加.彗星电泳和γ-H2AX位点检测表明,在表达Tat蛋白的细胞中,辐射诱导DNA双链断裂的修复水平明显降低.通过RT-PCR和Western 印迹检测进一步证实,表达Tat蛋白的细胞中DNA修复蛋白DNA-PKcs的表达被抑制. HIV-1Tat蛋白抑制DNA-PKcs的表达,降低DNA双链断裂的修复,使细胞的电离辐射敏感性增高.本研究为了解AIDS合并肿瘤患者对放射治疗敏感性变化提供了重要信息.     

与细胞周期G2/M期进程相关的H2AX磷酸化

γH2AX焦点(foci)被普遍当做DNA双链断裂（DSB）损伤的分子标志物.为探 讨细胞周期进程相关的H2AX磷酸化规律特征,采用胸腺嘧啶双阻滞结合噻氨酯哒唑(nocodazole)的后续处理,将HeLa细胞同步于有丝分裂的前中期．然后,用流式细胞仪检测细胞周期、Western印迹和免疫荧光法,观察γH2AX表达和γH2AX焦点的形成．结果显示,细胞进入G2/M期和有丝分裂过程中,γH2AX水平显著增加 ;在无DNA DSB发生的情况下,部分M期细胞中也存在大量的γH2AX焦点．随着细 胞完成有丝分裂从M期退出再进入G1期,γH2AX的表达水平逐渐降低．这种 γH2AX表达变化特征与G2/M期密切关联的PLK1和Cyclin B1的表达规律相类似． 在4 Gy大剂量照射下,HeLa细胞于照后8 到12 h出现明显的G2/M期阻滞．γH2AX 焦点数在照后1 h达高峰,随后降低,照后8 h又上升,出现了第2个峰值．与之不同的是,在1 Gy低剂量照射下,细胞的G2/M期阻滞微弱,γH2AX焦点数在照后 0.5 h最高,随后下降,且无反弹,符合DNA DSB的修复动力学特征．因此,将γ H2AX当做DNA DSB分子标志物时,还需要考虑细胞周期变化的影响．γH2AX适合 作为1 Gy以下照射的DNA双链断裂损伤的分子标志．     

GST-H2AX表达载体的构建及融合蛋白的纯化

H2AX属组蛋白H2A家族成员,其磷酸化是细胞对DNA损伤做出反应的早期事件之一,在启动DNA修复过程中发挥重要功能.利用原核表达载体pGEX-4T-1构建了GST-H2AX融合蛋白表达载体,导入大肠杆菌DE3后经IPTG诱导和GST(Glutathione S-transferase)磁珠纯化获得GST-H2AX融合蛋白.进一步利用GST和H2AX抗体对融合蛋白进行了验证.既建立了高效、稳定的GST蛋白纯化方法,也为进一步研究H2AX结构及生物学功能奠定了基础.     

大黄素对宫颈癌Hela细胞端粒损伤作用的研究

该文探究了抗肿瘤药物、化疗增敏剂大黄素对人宫颈癌Hela细胞端粒和端粒酶活性的影响。利用磷酸化组蛋白H2AX(γ-H2AX)免疫荧光–端粒荧光原位杂交技术检测端粒区特异性DNA损伤水平。利用中期染色体–端粒荧光原位杂交技术检测端粒异常信号,包括多端粒信号(multitelomeric signals,MTSs)和端粒信号缺失(signal free ends,SFEs)。利用荧光定量PCR方法和端粒重复扩增程序分别检测端粒相对长度和端粒酶活性。结果显示,与0μmol/L对照组相比,20μmol/L大黄素处理Hela细胞48 h能够诱导端粒长度缩短至80%,同时还发现端粒功能障碍损伤灶(telomere dysfunction induced foci,TIFs)和端粒异常信号增多,包括MTSs由1.65%增加至3.98%(P0.01)、SFEs由2.74%增加至8.49%(P0.01)。同时,结果还发现,大黄素处理后,Hela细胞端粒酶活性显著升高,10μmol/L和20μmol/L大黄素处理48 h后,端粒酶活性分别升高为对照组的1.42倍(P0.05)和1.92倍(P0.01)。综上,实验结果表明,大黄素的急性暴露能够引起端粒功能障碍以及端粒酶活性升高,后者可能与端粒损伤后修复有关。     

非瑟素对HBV复制诱导的细胞氧化损伤的保护作用及其机制研究

该文旨在研究sirtuin家族激活剂非瑟素(fisetin)对乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)复制导致的氧化损伤过程中的保护作用,并初步分析其分子机制。在Huh-7细胞中转染HBV表达质粒p CH9/3091并同时用N-乙酰半胱氨酸(n-acetyl-cysteine,NAC)处理细胞,Mito SOX?Red试剂检测细胞线粒体活性氧类(reactive oxygen species,ROS)水平,DCFH-DA探针法检测细胞内ROS水平,丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒检测细胞MDA水平,Western blot检测细胞超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1,SOD1)和SOD2的蛋白质水平。Huh-7细胞转染p CH9/3091的同时用非瑟素处理细胞,并检测细胞ROS、MDA、SOD1和SOD2蛋白质水平;Huh-7细胞转染p CH9/3091并用非瑟素处理细胞或同时沉默SOD2,用细胞免疫荧光及Western blot检测γ-H2AX(Phosphorylated Histone H2AX)的形成;MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium,inner salt]实验分析氧化应激条件下非瑟素对HBV复制细胞活率的影响;进一步应用Western blot检测丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族磷酸化水平及总蛋白水平的变化。结果显示,HBV复制明显增加细胞线粒体和细胞内ROS水平和细胞MDA水平,并且也明显降低SOD1和SOD2水平。NAC处理HBV复制细胞后,线粒体内和细胞内的ROS和细胞MDA水平明显减少。非瑟素处理HBV复制细胞后,HBV复制对细胞内ROS和MDA水平促进作用明显减弱;此外,HBV复制对细胞内SOD1和SOD2水平的抑制作用也明显减弱。非瑟素处理HBV复制细胞后,HBV复制对γ-H2AX形成的促进作用明显减弱,而SOD2沉默则减弱了非瑟素对HBV复制细胞中γ-H2AX形成的抑制作用。在氧化应激条件下,非瑟素明显减弱HBV复制对细胞活力的影响,SOD2沉默则减弱了非瑟素对HBV复制细胞活率的影响。非瑟素拮抗HBV表达对JNK(c-Jun N-terminal kinase)和p38(p38 kinase)磷酸化的促进作用,而SOD2沉默减弱了非瑟素对HBV复制细胞中JNK和p38磷酸化的抑制作用。该研究结果表明,非瑟素可能通过促进SOD2的表达拮抗HBV复制导致的氧化应激反应,并可能通过抑制JNK及p38的激活减少细胞氧化损伤,从而发挥保护细胞的作用。     

HCV NS3/4A基因外来表达对Huh7细胞凋亡及DNA损伤应答的影响

NS3/4A是丙型肝炎病毒（hepatitis C virus,HCV）编码的丝氨酸蛋白酶复合体,是病毒完成自身复制周期的必要成分。该研究为调查NS3/4A对细胞凋亡及DNA损伤应答（DNA-damage response,DDR）的影响,在Huh7细胞中表达了外来NS3/4A基因。通过DAPI染色和MTT分析显示,外来表达NS3/4A显著诱导细胞的凋亡和增殖活力的下降。免疫荧光检测结果表明,NS3/4A可明显增加细胞内源性DNA双链断裂（double strand breaks,DSBs）损伤（γH2AX灶点升高）;而进一步用X-ray诱导细胞外源性DSBs损伤后,外来表达NS3/4A的细胞显示出明显的DSBs损伤修复缺陷（减缓的γH2AX灶点消退）。免疫印迹法检测结果显示,NS3/4A可抑制喜树碱（Camptothecin,CPT）诱导的ATM第1 981位丝氨酸的磷酸化（pATM1 981）。以上结果提示,NS3/4A基因外来表达可引起细胞DNA损伤,抑制ATM介导的DSBs损伤修复信号,诱导细胞凋亡通路的活化。     

TNF-α诱导人类成纤维细胞DNA损伤及衰老的机制研究

目的:本文主要通过实验探讨TNF-α诱导人类成纤维细胞DNA损伤及衰老的相关机制。方法:本次研究在某院小儿外科手术过程中选取部分正常皮肤组织,处理之后,对其成纤维细胞采取TNF-α进行诱导,观察比较经过TNF-α短时间和长时间处理后,成纤维细胞的SA-β-gal以及DNA发生的变化。结果:经过TNF-α3天内的短时间处理,成纤维细胞的SA-β-gal以及DNA变化不明显,处理时间延长到6天以后,成纤维细胞的SA-β-gal以及DNA变化明显,具有统计学意义。结论:本次研究结果表明,成纤维细胞经过TNF-α6天以上的时间处理后,SA-β-gal阳性细胞数量明显增多,γ-H2AX阳性细胞比例数明显增多,γ-H2AX蛋白的水平在明显升高。说明TNF-α作为一种特殊的炎症因子,具有促进细胞增殖和肿瘤坏死、诱导细胞凋亡等作用。     

nm23-H1对全反式维甲酸诱导的人肝癌细胞凋亡及其相关信号转导通路的影响

为了解nm23-H1转染对全反式维甲酸诱导的人肝癌H7721细胞凋亡的影响,本研究通过质粒转染把nm23-H1导入人肝癌7721细胞,建立了nm23-H1过表达稳转细胞株。首先采用MTT法测定细胞生长曲线,再通过流式细胞术和丫啶橙染色法观察细胞凋亡,最后采用Western blot检测凋亡相关的信号通路分子bcl-2、PKB、PKB-Ser473、PKB-Thr308和p53的表达情况。研究发现,nm23-H1转染对人肝癌7721细胞的生长没有影响;但nm23-H1转染能明显促进全反式维甲酸诱导的细胞凋亡,nm23-H1转染细胞凋亡率为18.2%,而对照细胞凋亡率仅为1.0%;nm23-H1和对照细胞的过量表达对bcl-2的表达没有明显影响,但PKB的Ser473和Thr308位的磷酸化显著下调,抑癌基因p53的表达量上调。研究结果表明,nm23-H1的过量表达增加了人肝癌细胞对全反式维甲酸诱导的凋亡的敏感性,因此推测nm23-H1可作为肝癌治疗的有效靶点。     

线粒体乙醛脱氢酶2(ALDH2)通过AMPK/FOXO3a通路改善高糖导致的心肌细胞凋亡

目的:观察乙醛脱氢酶2(ALDH2)对高糖诱导的H9C2心肌细胞存活及凋亡的影响,并探讨腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/FOXO3a信号通路在高糖导致的心肌细胞凋亡中的调控作用。方法:以30 mmol/L葡萄糖诱导培养H9C2心肌细胞48 h,经ALDH2激动剂Alda-1及AMPK抑制剂Compound C干预后,用MTT法检测细胞的存活情况,TUNEL试剂盒检测细胞凋亡情况,Western blot检测ALDH2、磷酸化AMPK和FOXO3a蛋白的表达水平。结果:与对照组相比,高浓度葡萄糖培养H9C2心肌细胞后,细胞的存活率显著降低、凋亡指数明显升高,磷酸化AMPK的表达水平明显上调,ALDH2和磷酸化FOXO3a的蛋白表达显著降低(P0.05)。ALDH2的激动剂Alda-1处理可显著提高高糖诱导的H9C2心肌细胞的存活率、降低其凋亡率,减少磷酸化AMPK的蛋白表达,增加ALDH2的表达和FOXO3a蛋白的磷酸化;而进一步采用AMPK的抑制剂Compound C处理,可显著抑制Alda-1对高糖诱导的H9C2心肌细胞的这些影响。结论:ALDH2的激动剂Alda-1对高糖诱导的心肌细胞凋亡具有保护作用,可能与其激活AMPK,进而抑制心肌细胞FOXO3a的活性有关。     

乳腺癌细胞中H2A.X~(Y39)磷酸化调节γ-H2A.X形成及细胞增殖

组蛋白H2A.X第139位丝氨酸磷酸化,形成γ-H2A.X。γ-H2A.X的正确形成对于DNA损伤修复、基因组稳定性和肿瘤发生至关重要,但其形成的机制仍不明确。我们在乳腺癌细胞SKBR3中检测到H2A.X的一种新的修饰方式——第39位酪氨酸残基(Y39)磷酸化,这是国内外首次报道这一修饰。经过一系列内源性和外源性实验证实,H2A.X Y39位点的磷酸化修饰(H2A.X~(Y39ph))是γ-H2A.X形成的必要前提条件。高水平的H2A.X~(Y39ph)能够促进乳腺癌细胞增殖,这一功能依赖于Nanog和Oct4及下游靶基因的转录水平上调。这一新修饰位点的阐明为肿瘤发生和DNA损伤反应中染色质重塑研究提供了新机制。     

X射线对人外周血淋巴细胞DNA损伤修复和凋亡的影响

目的 研究不同时间诱导X射线照射的淋巴细胞进入细胞周期DNA损伤修复与凋亡的影响.方法 X射线（0.5 Gy）作用于正常人外周血淋巴细胞,以照射后不同时间点（0、4 h）分别加入PHA并分成两组,即照射后0 h加PHA组（A组）和照射后4 h加PHA组（B组）,再分别培养0、0.5、2 h,用流式细胞术和免疫印迹法检测A组和B组γ-H2AX蛋白的表达,Annexin-V/PI法分析A、B两组的细胞凋亡率.结果 流式细胞术及免疫印迹结果均显示A组的γ-H2AX蛋白表达高于B组（P＜0.05）,且均先升高后降低.A组细胞凋亡率亦大于B组.结论 不同时间诱导被打击的淋巴细胞进入周期其可能发生DNA修复并同时伴随细胞凋亡的发生.     

HO·和γ射线对细胞致死效应的比较

利用双链断裂模型比较研究了羟自由基和γ射线对B16、L0 2、SMMC - 772 1和V79四种细胞的致死效应。结果表明 :1.HO·处理和γ射线照射对四种细胞有都明显的致死效应 ,而且剂量越大致死作用越强。 2 .HO·处理和γ射线照射存活曲线都存在肩区 ,说明两种处理过程都有亚致死损伤的修复。 3.HO·诱导DNA双链断裂一般都需要两次击中而γ射线辐照既有一次击中的成分 ,也有两次击中的成分。 4.四种细胞对HO·的敏感性与对γ射线的辐射敏感性顺序相反 ,说明γ射线对细胞的作用不能简单地解释为自由基的行为。     

CHD4在染色体重塑中的作用

染色质作为真核细胞遗传信息,体内外各种因素的作用致使不断的产生损伤,但是细胞仍能保持正常的生长、分裂和繁殖,这与基因组稳定性和完整性保持,并且通过自身的损伤修复有着密切的联系。ATP依赖的染色质重塑是染色质重塑的最重要的方式之一,主要是利用ATP水解释放的能量,将凝聚的异染色质打开,协调损伤修复蛋白与DNA损伤位点的作用,通过对组蛋白的共价键修饰或ATP依赖的染色质重塑复合物开启了DNA的损伤修复的大门。CHD4/Mi-2β的类SWI2/SNF2 ATP酶/解螺旋酶域结构域保守性最强,这一结构域存在与多种依赖于ATP的核小体重构复合物。Mi-2蛋白复合物称为核小体重塑及去乙酰化酶NuRd(nucleoside remodeling and deacetylase,NuRD),是个多亚基蛋白复合物,Mi2β/CHD4是该复合物的核心成员。近来的研究发现,CHD4具有染色质重塑功能,并且参与DNA损伤修复的调控。CHD4羧基端的PHD通过乙酰化或甲基化识别组蛋白H3氨基端Lys9(H3K9ac和H3K9me),并且通过Lys4甲基化(H3K4me)或Ala1乙酰化(H3A Lac)抑制与H3、H4的结合,为染色质重塑提供了保障。Mi-2β/CHD4参与DNA损伤反应,定位于DNA损伤γ-H2AX的foci。沉默Mi-2β/CHD4基因,细胞自发性DNA损伤增多和辐射敏感性增强。表明CHD4在染色质重塑中具有重要的作用。     

MLL3基因对宫颈癌细胞放射敏感性和DNA损伤修复能力的影响

摘要 目的：探究髓系/淋巴系或混合谱系白血病3基因（myeloid/lymphoid or mixed-lineage leukemia 3,MLL3）对宫颈癌细胞生长、转移、放射敏感性的影响。方法：选择60例宫颈鳞癌患者的癌组织及配对癌旁组织,采用实时定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测检测MLL3 mRNA水平。体外培养SiHa细胞,将其分为以下5组：Control组（不转染）、NC-sh组（转染阴性对照shRNA慢病毒）、MLL3-sh组（转染MLL3 shRNA慢病毒）、NC-OE组（转染阴性对照过表达慢病毒）和MLL3-OE组（转染MLL3过表达慢病毒）。进一步采用2300EX直线加速器9 MeV ?茁射线照射细胞建立放射抵抗SiHa细胞（SiHaR）,然后将其分为：NC-sh组、MLL3-sh组、8 Gy+NC-sh组和8 Gy+MLL3-sh组。NC-sh组和MLL3-sh组细胞不照射,8 Gy+NC-sh组和8 Gy+MLL3-sh组细胞用9 MeV β射线照射8 Gy。采用MTT法检测细胞增殖情况;Annexin V-FITC/PI双染色法检测细胞凋亡;Transwell检测细胞侵袭能力;qRT-PCR检测MLL3、共济失调毛细血管扩张征突变基因（ATM）、ATM-Rad3相关基因（ATR）、乳腺癌易感基因（BRCA1）和RAD50双链断裂修复蛋白（RAD50）的mRNA水平;Western blot检测MLL3、Bcl-2相关X蛋白基因（Bax）、B细胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）、cleaved caspase 3、基质金属蛋白酶（MMP）2、MMP9和γ-H2AX的表达;免疫荧光染色检测γ-H2AX的表达。结果：与癌旁组织相比,宫颈鳞癌组织中的MLL3 mRNA水平显著降低（P<0.001）。与NC-sh组比较,MLL3-sh组SiHa细胞的MLL3 mRNA和蛋白相对表达量降低,细胞活力升高,细胞凋亡率、Bax和cleaved caspase 3蛋白相对表达量降低,Bcl-2蛋白相对表达量升高,侵袭细胞数量、MMP2和MMP9蛋白相对表达量升高（P<0.05）。与NC-OE组比较,MLL3-OE组SiHa细胞的MLL3 mRNA和蛋白相对表达量升高,细胞活力降低,细胞凋亡率、Bax和cleaved caspase 3蛋白相对表达量升高,Bcl-2蛋白相对表达量降低,侵袭细胞数量、MMP2和MMP9蛋白相对表达量降低（P<0.05）。与SiHa细胞相比,SiHaR细胞中的MLL3 mRNA和蛋白相对表达量均升高（P<0.001）。与8 Gy+NC-sh组比较,8 Gy+MLL3-sh组SiHaR细胞的细胞活力降低,γ-H2AX的蛋白相对表达量和γ-H2AX foci数目升高,ATM、ATR、BRCA1和RAD50的mRNA水平降低（P<0.05）。结论：宫颈癌细胞MLL3的表达下调促进了其生长和转移,但降低DNA损伤修复能力,提高宫颈癌细胞的放射敏感性。