重离子射线照射后抗辐射菌基因组DNA的损伤修复

研究了不同种类的重离子射线及同一射线的不同剂量照射后引起的抗辐射菌(Deinococcus radiodu-rans)R1的DNA二条链的切断损伤修复时间。结果表明,抗辐射菌经重离子射线照射后所引起的DNA二条链的切断损伤经过培养能被修复;切断的DNA二条链的修复时间随着照射剂量的增加而延长;高LET的重离子射线照射所引起的损伤修复比低LET的重离子射线需要更长的时间,损伤修复的时间与射线的LET之间存在一定的依存性。由此认为:抗辐射菌经照射后引起的DNA二条链切断损伤与射线的种类及照射的剂量有关,照射的剂量越大,射线的LET越高,则DNA二条链的切断损伤越多,损伤修复所需要的时间越长。     

X射綫引起脫氧核糖核酸分子的不稳定性

(一)受X射綫照射的DNA溶液,在照射停止以后,其紫外吸收值能逐漸增加。在剂量低于8万倫时,此种效应随剂量的增高而明显地增强。 (二)温度和盐濃度对上述效应均有明显的影响,温度越高或盐濃度越低,則上述效应越强,在37℃保温的条件下当盐濃度达到2M时,上述效应完全消失。 (三)在照射的DNA分子中除有氫鍵的立卽破坏外,甲醛反应結果說明分子中也有照射后变为不稳定但尚未破坏的氫鍵。上述紫外吸收增高的过程卽与后一类氫鍵遭受破坏有关。 (四)光散射測定的数据表明:DNA溶液受8万倫剂量的X射綫照射后,其分子量已从原有的6×10~6降至1×10~6,而照射的DNA溶液在37℃保温的过程中,其分子仍在不断降解。     

激光显微照射结合细胞化学分析研究微核仁形成的机理

用氩离子激光显微照射雄性长鼻鼷肾脏上皮细胞株(PTK_2)间期细胞的核仁后,分别对核仁内RNA和DNA进行特异染色,并使用显微分光光度计对核仁内DNA的相对含量进行测量。结果表明,激光照射能够破坏核仁内的DNA和RNA,进一步证明了“候补”核仁组织区的存在是可靠的。激光照射核仁后银染的结果是“候补”核仁组织区存在的较直接证据。实验结果进一步证明,微核仁的形成是由“候补”核仁组织区所决定的。     

不同浓度红景天苷对γ射线和质子辐照质粒DNA的影响

利用14．2MeV的质子和60↑Co产生的γ射线在200Gy的剂量下分别对添加了不同浓度红景天苷的pUC19质粒DNA样品进行了辐照,凝胶电泳分析结果表明,红景天苷在两种辐照过程中均对DNA具有一定的保护作用,并且随着浓度的增加保护作用增强。同时还发现质子辐照后DNA样品中出现了线性形态的,而γ射线辐照后则没有出现,再次证实质子对DNA的损伤作用强于γ射线,这应该和质子与物质相互作用复杂以及质子对物质的直接电离作用相关。     

单细胞凝胶电泳联合原子力显微镜观测UVB诱导的细胞DNA损伤模式变化

目的：检测UVB诱导的真核细胞DNA损伤。方法：采用单细胞凝胶电泳与原子力显微镜。结果：不同照射剂量的UVB引起的真核细胞DNA损伤模式不同。在0～20J／m2照射剂量范围内DNA无损伤;在20--360J／m2照射剂量范围内DNA损伤程度加快;当照射剂量超过360J／m2时DNA损伤速度减慢,实验组之间无显著性差异,出现“平台”。原子力显微镜的观察结果表明随着UVB照射剂量的增加,DNA结构的变化经历了断裂、交联与断裂并存的损伤增强趋势。当照射能量达到280J／m2时细胞DNA大都形成断片,并相互交联在一起。这一结果表明彗星电泳检测到的UVB照射剂量达到一定剂量后,DNA损伤出现”平台”的原因可能是此时DNA发生了链内或链间交联。结论：不同照射剂量的UVB造成的细胞DNA损伤模式不同;原子力显微镜是一种比较直观的观测DNA损伤的方法。借助原子力显微镜我们可以深入了解单细胞凝胶电泳检测的原理,为DNA损伤检测提供更优良的检测手段。     

X射线对A549细胞DNA的损伤可能与JAK/STAT信号通路的激活有关

本研究旨在观察不同剂量X射线对A549细胞DNA的损伤和JAK/STAT信号通路激活水平之间的关系。分别用2、4、8Gy X射线对A549细胞进行照射后,用CCK8法检测A549细胞增殖情况,用酶联免疫法检测照射后不同时间点培养液上清中白介素6 (interleukin 6, IL-6)的含量,用免疫荧光染色法检测细胞IL-6受体(IL-6 receptor, IL-6R)和p53结合蛋白1 (p53 binding protein 1, 53BP1)的蛋白表达情况,用Western blot检测细胞JAK2、p-JAK2、STAT3和p-STAT3的蛋白表达水平。结果显示,和对照组相比,X射线照射可降低细胞增殖水平,上调53BP1表达,提高细胞培养液上清中IL-6含量,并上调IL-6R、JAK2、p-JAK2、STAT3和p-STAT3表达水平。X射线照射的上述作用存在一定的剂量依赖性。以上结果提示,X射线造成细胞DNA损伤的机制可能与JAK/STAT信号通路的激活有关。     

不同发育阶段斑马鱼胚胎对X射线辐射敏感性差异

目的:考察X射线对斑马鱼早期胚胎发育的影响,探讨其影响机制.方法:用X射线照射不同发育时段的斑马鱼胚胎,统计死亡率和畸形率;应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测X射线对胚胎DNA损伤的影响;采用DCFH-DA测定胚胎活性氧;总抗氧化能力(T-AOC)测定;结果:X射线照射对斑马鱼胚胎发育有明显的影响,能够导致胚胎发育畸形如围心腔水肿、脊柱扭曲、尾部弯曲等多种畸形甚至死亡;检测X射线对斑马鱼胚胎DNA损伤时,发现X射线照射对胚胎中的DNA能够产生明显的损伤,且DNA损伤程度随胚胎发育的进行而减弱;胚胎经X射线照射后活性氧的产生增加;胚胎总抗氧化能力随着胚胎发育的进行而逐渐增强;结论:X射线照射明显影响斑马鱼胚胎发育,并造成胚胎细胞DNA损伤,发育早期胚胎敏感性高;发育后期胚胎对X射线敏感性降低,可能与胚胎细胞抗氧化能力增强有关.     

照射后HeLa细胞对CDDP诱导的DNA交联产生抗性

应用EB荧光分析法测定了人宫颈癌上皮细胞系(HeLa line)经单次 ⁶⁰Co照射后顺铂(CDDP)诱导的DNA链内交联反应(ct％).经研究发现,1～6 Gy照射后,细胞相对生长分数(fraction of control growth,FCG) 减小,单位细胞DNA含量增高,HeLa细胞与CDDP的交联反应明显降低,且与照射剂量呈依赖关系.结果提示,γ射线照射后存活的肿瘤细胞可能对CDDP或烷化剂的化学治疗作用产生抗性.     

哺乳动物细胞DNA辐射损伤与修复的研究——Ⅰ.γ-线引起人外周血转化淋巴细胞DNA链的断裂与重接

~(60)Coγ-线照射人外周血转化淋巴细胞后,即刻经碱性蔗糖梯度(5～20%)超离心沉降分析,结果表明随照射剂量(1～6Krad)增大,DNA单链断裂亦增加。3Krad照射细胞经与自体血清37℃保温在2小时以内,DNA断裂链重接分子随保温时间的延长而逐渐增加,然未见完全修复。若继续保温至8小时后,DNA重接分子又发生断裂,至24小时后已重接好的DNA沉降峰几乎消失,并在离心管口出现DNA降解分子,同时细胞活力降低,较保温前下降28%。可以设想DNA重接分子的再断裂是一种不可逆的生化变化,且与细胞死亡有关。     

14Me V快中子和~(60)Coγ线对人血细胞脱氧核糖核酸(DNA)合成的影响

应用人血在体外接受14MeV快中子和~(60)Coγ线照射后进行培养,以~3氢-胸腺嘧啶核苷(~8H-TdR)作参入实验以反映DNA合成。采用液体闪烁测量法和放射自显影法发现两种射线对DNA合成的影响呈一定的规律性,即随照射剂量的增加,合成率显著降低。经统计处理分别得到中子和γ线的照射剂量和~8H-TdR参入的放射性脉冲数(或标记百分数)的对数值两变量间的直线回归方程,在中子剂量100～400拉德的范围内,中子/γ的R.B.E.为1.45～1.98。     

14MeV快中子和~(60)Coγ线对人血细胞脱氧核糖核酸(DNA)合成的影响

应用人血在体外接受14MeV快中子和~(60)Coγ线照射后进行培养,以~3氢-胸腺嘧啶核苷(~3H-TdR)作参入实验以反映DNA合成。采用液体闪烁测量法和放射自显影法发现两种射线对DNA合成的影响呈一定的规律性,即随照射剂量的增加,合成率显著降低。经统计处理分别得到中子和γ线的照射剂量和~3H-TdR参入的放射性脉冲数(或标记百分数)的对数值两变量间的直线回归方程,在中子剂量100～400拉德的范围内,中子/γ的R.B.E.为1.45～1.98。     

哺乳动物细胞DNA辐射损伤与修复的研究 Ⅰ.γ-线引起人外周血转化淋巴细胞DNA链的断裂与重接

~(60)Coγ-线照射人外周血转化淋巴细胞后,即刻经碱性蔗糖梯度(5～20%〕超离心沉降分析,结果表明随照射剂量(1～6Krad)增大,DNA单链断裂亦增加。3Krad照射细胞经与自体血清37℃保温在2小时以内,DNA断裂链重接分子随保温时间的延长而逐渐增加,然未见完全修复。若继续保温至8小时后,DNA重接分子又发生断裂,至24小时后已重接好的DNA沉降峰几乎消失,并在离心管口出现DNA降解分子,同时细胞活力降低,较保温前下降28%。可以设想DNA重接分子的再断裂是一种不可逆的生化变化,且与细胞死亡有关。     

显微分光光度法测定Co~(60)辐照后大白鼠外周淋巴细胞核内DNA含量变化

显微分光光度法是利用分光光度法的原理,以一定波长的单色光在显微镜下对生物样品微细结构中的化学物质进行定量测定。显微分光光度法测定的不是一个细胞,而是一个细胞群体内的某种物质(如DNA),其中各个细胞内的物质含量不完全相同,然而,一个细胞群体的某物质含量有一定的分布,通常用组织图来表示,正常细胞胞核的DNA含量只与染色体的数目有关,如呈规律性的成倍增加,即为2倍体、4倍体等。用这种方法,可以鉴定正常细胞受到某种外界环境刺激后所发生的变化,如癌变等。我们采用这种技术探测大白鼠受Co~(60)γ射线照射后外周血淋巴细胞核内DNA含量的变化。一、材料和方法选择体重为150g—200g的雄性大白鼠,每16—20只为一批,进行Co~(60)r照射,剂量     

单能质子辐射致质粒DNA链断裂的剂量效应

利用16.4 MeV的质子在不同的剂量下辐照质粒DNApUC19溶液。凝胶电泳技术的分析结果表明随着辐照剂量的增加,DNA损伤变得越来越严重,使线性DNA成分明显增加。当添加了自由基清除剂甘露醇后,DNA的损伤明显减轻,线性DNA片段不再出现,但开环形态DNA的变化依然明显。与较早的重离子7Li和γ射线致DNA损伤的研究结果相比较,表明质子辐射中还是存在着一定的直接作用,在此次实验的能量和LET值范围内,质子的直接电离作用是高于γ射线而低于7Li离子的。     

X-射线对大白鼠胸腺及脾脏中脱氧核糖核酸氢键的破坏作用

(1)将253只大白鼠分成16批,4批为对照組,其余12批以1000伦琴X-射綫整体照射,分別在照射后1/4,1,2,12及24小时将动物砍头杀死。我們将Gulland,Jordan和Threlfall的方法加以改良,提取了大白鼠胸腺和脾脏中的DNA。所提取得到的DNA經过实驗鉴定,証明是接近于天然状态的。并测定了DNA的紫外吸收光譜,特性粘数和电位滴定曲綫,以观察X-射綫整体照射对大白鼠胸腺及脾脏中DNA的二級結构的破坏作用。(2)測定了对照組和照射組的大白鼠胸腺和脾脏中DNA的克原子磷消光系数[ε(P)]及DNA溶液加碱后在259mμ处紫外吸收增高的百分率(△E%)。照射后ε(P)无明显的变化,而△E%;則有明显的变化。对照組动物胸腺DNA △E%的平均值为31.6±0.8,脾脏DNA △E%的平均值为32.2±0.5。照射后1/4小时至2小时內,胸腺DNA的△E%为27.7—29.4,脾脏DNA为24.9—28.9。照射后12小时和24小时导致△E%值进一步的降低。△E%值的降低表明了DNA分子中氫鍵受到了破坏。(3)对照組大白鼠胸腺DNA的特性粘数[η]为50—52,脾脏DNA的特性粘数为48—52。經1000伦琴X-射綫照射后,1/4,1和2小时胸腺DNA的[η]平均值分別为40.5,36.5和38.0;脾脏DNA則为35.5,39.0和38.5。照射后12和24小时脾脏DNA的[η]进一步下降(胸腺未做)。特性粘数的降低表明了DNA分子的变性或降解。(4)用电位滴定法測定了对照組和照射組的大白鼠胸腺及脾脏中DNA的电位滴定曲线。照射后1/4,1和2小时的正向滴定曲綫向逆向滴定曲綫靠攏,而且基本上是一致的。照射后12小时的脾脏DNA的正向滴定曲綫进一步向逆向滴定曲綫靠攏(胸腺未做)。从电位滴定曲綫証明了X-射綫对大白鼠体內胸腺和脾脏中的DNA的氫鍵有破坏作用。(5)大白鼠經1000伦琴X-射綫照射后,在1/4,1及2小时,胸腺和脾脏中DNA的△E%值,特性粘数和电位滴定曲綫均有明显的变化,証明了大白鼠整体致死剂量照射时,射綫对胸腺和脾脏中DNA的二級結构有破坏作用。     

TCTP在辐射诱导胶质瘤细胞旁效应中的作用及机制研究

目的:研究肿瘤翻译控制蛋白(TCTP)在辐射诱导胶质瘤细胞旁效应中的作用及机制。方法:给予不同剂量的X射线照射U87、SHG44两种胶质瘤细胞,观察U87以及SHG44细胞的克隆形成率,并在给予最佳照射剂量后,通过Western Blot检测TCTP蛋白表达水平。将经过最佳X射线照射剂量的U87以及SHG44两种胶质瘤细胞与未经过辐射照射的细胞放在一起共培养,通过MTT实验检测胶质瘤细胞的增殖率,Western Blot检测共培养的胶质瘤细胞与经过辐射的胶质瘤细胞中Caspase3蛋白表达水平。结果:U87以及SHG44两种胶质瘤细胞的克隆形成率随着X射线照射剂量增加而显著性降低(P0.05),给予最佳X射线照射剂量后,与未经过X射辐射照射后的细胞相比,其TCTP蛋白表达水平明显升高(P0.05)。经过辐射照射与未经过辐射照射的胶质瘤细胞经过共培养后,与经过辐射的胶质瘤细胞相比,细胞的增殖率明显升高,同时共培养的胶质瘤细胞与经过辐射的胶质瘤细胞相比,Caspase3的蛋白表达明显降低(P0.05)。结论:TCTP的表达增高能够诱导未经过辐射的U87以及SHG44两种胶质瘤细胞的抗凋亡作用增强,其作用机制可能与Caspase3的表达降低有关。     

电离辐射对血管内皮细胞骨架蛋白F-actin影响的激光共聚焦显微镜观察

目的： 观察电离辐射对血管内皮细胞骨架蛋白F-actin影响,探讨血管内皮细胞电离辐射损伤的机理.方法： 用Co60 γ射线对体外培养的血管内皮细胞进行0、2、4、6、8、10、12 Gy照射,于照射后6小时后用激光共聚焦显微镜对其细胞骨架蛋白F-actin进行观察.结果： 细胞骨架蛋白F-actin随着辐射剂量的增加而解聚增加,这种变化呈剂量依赖性.结论： 电离辐射对血管内皮细胞骨架蛋白F-actin的破坏可能是血管内皮细胞辐射损伤机体机理之一.     

γ辐射引起花生和水稻种胚非按时DNA合成效应的研究

用~3H-胸腺嘧啶核苷渗入法,研究受~(60)Co-γ射线各种剂量(10、20、30、40千伦,剂量率836伦/分)照射的花生和水稻种胚萌发早期DNA合成率的变动。结果表明,受γ辐射的花生和水稻种胚出现非按时的DNA合成,用咖啡碱能够抑制这种合成,这种非按时的DNA合成与γ辐射剂量有一定的关系。本研究工作证明了:在上述两种植物的细胞中具有修复DNA损伤的功能。     

X射线辐照后肝癌细胞HepG2 人宫颈癌基因及其相关基因关系的研究

目的:利用不同剂量X射线对体外培养肝癌细胞HepG2进行照射,研究人宫颈癌基因(HCCR)及其相关基因对于细胞增殖的影响及其可能的分子机制。方法:采用0、1.0、2.0、4.0 Gy的吸收剂量X射线照射细胞,用克隆形成法观察细胞的存活情况;光镜下观察细胞形态变化;同时在辐照24 h后用RT-PCR法检测细胞中HCCR、p53、Bax mRNA的表达情况。结果:1.0、2.0、4.0 Gy吸收剂量时克隆形成率分别为(76.13±3.52)%、(62.22±2.17)%、(25.35±3.10)%,随着辐射剂量的增加细胞存活率显著下降(P0.05)。HCCR mRNA相对表达量分别为0.95±0.04、0.8±0.07、0.45±0.03;p53 mRNA相对表达量分别为1.07±0.22、2.02±0.34、2.90±0.52;Bax mRNA相对表达量分别为1.12±0.11、1.63±0.36、2.48±0.27。较空白对照组,2Gy、4Gy剂量照射组HCCR mRNA相对表达量显著降低(P0.05),而p53、Bax mRNA相对表达量显著增加(P0.05)。结论:X射线照射可下调肝癌细胞HepG2的HCCR-1表达,抑制细胞增殖,作用机制可能与其相关基因p53、Bax表达升高有关。     

低水平辐射诱导的细胞遗传学适应性反应

先用0.01GY x-射线(剂量率:0.01GY/分)体外照射人、兔外周血,经不同时间后再用1.5GY X-射线(0.44GY/分)照射,发现在G_0、G_1、S和G_2期受0.01GY X-射线照射后再给大剂量照射者,其染色体畸变率明显低于单纯受1.5GY X-射线照射组(P<0.01)。这一适应性反应能持续3个细胞周期,在接受小剂量照射后超过3个细胞周期再受大剂量照射者,染色体畸变率未见减少。若在第三细胞周期以后再次给予小剂量照射,可再次诱导适应性反应。用小鼠整体小剂量照射后骨髓细胞和生殖细胞亦出现这种适应性反应。另外也探讨了不同剂量和不同剂量率的预先照射对适应性反应的影响。