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.     

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。     

咖啡因抑制辐照区和旁区细胞的γ-H2AX foci的形成

辐射诱导的旁效应不仅在体外实验存在,也在动物体内存在,这对辐射剂量的计算和辐射风险的评估有重要影响。咖啡因是一个模式辐射敏感剂,显著增强辐射的细胞毒性。咖啡因也显著增强辐射诱导的旁效应,咖啡因处理使未受辐照的旁细胞对损伤信号更加敏感,但其机理并不清楚。在正常人原代细胞AG1522中,分析了咖啡因处理对组蛋白H2AX磷酸化的影响,咖啡因显著减少α粒子辐射区和旁区γ-H2AX foci阳性细胞的比率和每个细胞γ-H2AX foci点数,表明咖啡因处理抑制了H2AX磷酸化,后者启动细胞对DNA双链断裂的修复,从而提示咖啡因增强辐射旁效应可能的机理,对辐射治疗具有重要意义。     

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。     

耐辐射球菌DNA双链断裂修复机制研究新进展

耐辐射球菌对于电离辐射等DNA损伤剂具有极强的抗性,能够将同一个基因组中同时产生的高达100个以上的DNA双链断裂在数十小时内高效而精准地进行修复,是研究DNA双链断裂修复机制的重要模式生物。同源重组、非同源末端连接和单链退火途径作为3个主要的修复途径参与了耐辐射球菌基因组DNA双链断裂的修复过程。此外,一系列新发现的重要蛋白质,如Ppr I、Ddr B等对于耐辐射球菌基因组的修复过程同样至关重要。根据本实验室和国内外在这一研究领域近年来的报道,以不同的修复途径为线索,综述该菌DNA双链断裂修复机制的最新研究成果。     

耐辐射奇球菌的极端辐射抗性机制及其潜在利用

耐辐射奇球菌被誉为“地球上最顽强的细菌”,能够在超高剂量的电离辐射、长时间干旱以及外太空等极端环境中存活,其电离辐射耐受性为人类细胞的数千倍.研究表明,这种惊人的能力来源于耐辐射奇球菌所具有的超强DNA损伤修复能力以及多种高效抗氧化系统的协同作用,使其能够将同一个基因组中同时产生的高达100个以上的DNA双链断裂在数十小时内进行高效而精准的修复.因此,耐辐射奇球菌成为目前研究DNA损伤修复的重要模式生物之一.本文主要阐述了耐辐射奇球菌的起源、细胞结构特征、DNA双链断裂修复机制以及抗氧化系统,展现了其对于极端环境的适应机制,并对其在放疗和基础生物学研究、抗逆调控元件的开发以及放射性核素富集等领域的应用前景进行了展望.     

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．     

ADPRT抑制剂对不同辐射敏感性人肿瘤细胞株的作用比较

从细胞的克隆形成能力和细胞DNA双链断裂及修复几方面分析了两个人卵巢癌细胞株HOC8和A2780对电离辐射的敏感性并探讨了ADP-核糖基转移酶（ADPR）的特异性抑制剂3-氨基苯甲酰胺（3－AB）对二者的辐射增敏效应,结果表明A2780细胞的辐射敏感性大大高于HOC8细胞,其D0值分别为0．9和2．5Gy;γ射线所致两株细胞的初始DNA双链断裂水平没有显著差异,但A2780细胞对DNA双链断裂的修复能力比HOC8细胞低．3AB能降低受照细胞的克隆形成能力及细胞对双链断裂的修复能力,其中对HOC8细胞的作用更为明显．     

淫羊藿苷对博来霉素诱导的GC-1细胞DNA损伤的保护作用

该文旨在探究淫羊藿苷(icariin,ICA)对博来霉素(bleomycin,BLM)诱导的小鼠GC-1精原细胞DNA损伤的保护作用及其分子机制。将GC-1细胞分为正常对照组、BLM处理组(10 μg/mL)、BLM+不同浓度(0.5、1、2和4 μmol/L) ICA组。用不同浓度ICA预保护GC-1细胞12 h后加入BLM继续处理6 h,收集细胞,Western blot法检测DNA损伤相关蛋白γ-H2AX、DNA损伤修复相关通路蛋白(p-ATM、p-Chk1、p-P53和P21)、碱基切除修复(base excision repair,BER)相关通路蛋白(OGG1、APE1和XRCC1)的表达水平;免疫荧光技术检测γ-H2AX、8-OHdG表达与定位。结果表明,与正常对照组相比,BLM处理组中γ-H2AX、p-ATM、p-Chk1、p-P53、P21、OGG1、APE1和XRCC1的蛋白表达水平均显著上升,而ICA可浓度依赖性地下调BLM诱导的γ-H2AX、p-ATM、p-Chk1、p-P53、P21、OGG1、APE1和XRCC1蛋白表达水平。免疫荧光结果显示,与正常对照组相...     

羟自由基、γ射线和重离子束致死效应的比较

以集落法测存活率、用双链断裂模型分析实验数据,比较研究了羟自由基、γ射线和125．5keV/μm碳离子束对B16细胞和V79细胞的致死效应。结果表明：三种处理对细胞都有明显的致死作用,剂量越大,效果越明显;重离子束的致效效应比γ射线强,而且对抗常规辐射的黑色素瘤也有效,证明了重离子治癌的优势;羟自由基与DNA的作用没有一次击中的成分,碳离子束则以一次击中为主,γ射线介于两者之间,两种细胞对羧自由基的敏感性与对电脑辐射的敏感不同,揭示电离辐射的间接作用不是简单的自由基行为。     

不同离子辐照对离体质粒DNA损伤与转化活性的影响

利用 30Kev的N+ 、Ar+ 离子辐照离体质粒DNA ,分析了不同离子对DNA单双链断裂及转化活性的影响。结果表明 :N+ 、Ar+ 离子辐照均可引起质粒DNA单双链断裂和转化活性的变化 ,且随着辐照剂量的增加 ,单双链断裂频率增加 ,转化活性下降。Ar+对离体质粒DNA比N+ 具有更强的单双链断裂效应 ,且从 9× 10 15Ar+ cm2 剂量开始 ,质粒可完全丧失转化活性。质粒转化活性的大小与DNA单双链断裂频率呈正相关     

DNA双链断裂检测技术研究进展 *

细胞DNA的完整性受到不同因素的影响,可分为内源性及外源性因素,这些因素均可引起不同程度的DNA损伤。其中,DNA双链断裂是最严重的一种DNA损伤,若未能进行及时的修复,则会引起一系列的损伤反应。严重的DNA双链断裂甚至可以造成细胞凋亡、肿瘤的发生等严重后果。因此,快速并准确地检测细胞DNA双链断裂程度能帮助评估DNA的完整性、内外环境的遗传毒性效应、临床诊断和放化疗监测。DNA双链断裂检测技术近年来发展迅速,目前可基于物理或化学方法、免疫荧光法和高通量测序技术检测DNA双链断裂程度。对这些检测方法的最新研究进展、应用以及其优缺点进行介绍,旨在为后续DNA双链断裂程度检测的研究和临床提供参考。     

DNA双链断裂检测技术研究进展

细胞DNA的完整性受到不同因素的影响,可分为内源性及外源性因素,这些因素均可引起不同程度的DNA损伤。其中,DNA双链断裂是最严重的一种DNA损伤,若未能进行及时的修复,则会引起一系列的损伤反应。严重的DNA双链断裂甚至可以造成细胞凋亡、肿瘤的发生等严重后果。因此,快速并准确地检测细胞DNA双链断裂程度能帮助评估DNA的完整性、内外环境的遗传毒性效应、临床诊断和放化疗监测。DNA双链断裂检测技术近年来发展迅速,目前可基于物理或化学方法、免疫荧光法和高通量测序技术检测DNA双链断裂程度。对这些检测方法的最新研究进展、应用以及其优缺点进行介绍,旨在为后续DNA双链断裂程度检测的研究和临床提供参考。     

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。     

用脉冲电场凝胶电泳检测电离辐射所致哺乳动物细胞DNA双链断裂

 本文将反向交变电场和六角形电极电场这两种脉冲电场凝胶电泳技术应用于X线照射小鼠乳癌细胞SR-1所致DNA双链断裂的检测,在本实验条件下,用这种电泳都能检测到低至1.5Gy照射所产生的DNA双链断裂,并且用六角形电极电场电泳获得了DNA双链断裂程度与照射剂量之间的良好线性关系,此外,还用此方法观察了不同浓度自由基清除剂DMSO对X线照射SR-1细胞所致DNA双链断裂的保护作用,结果进一步证实本方法的可靠性。     

电离辐射诱导DNA—PKcs缺失小鼠T细胞特异的V（D）J重组恢复

NA依赖的蛋白激酶 (DNA PK)是一种DNA活化的核丝氨酸苏氨酸蛋白激酶。DNA PK由一种与DNA末端结合的调节亚单位异构二聚体Ku蛋白和DNA PK催化亚单位 (DNA PKcs)组成。DNA PK在DNA暴露于电离辐射后诱导的双链损伤修复中起主要作用。为了更好地了解与DNA PKcs缺失相关的DNA修复缺陷的本质。建立了DNA PKcs-/ -小鼠胚胎成纤维细胞株和裸鼠模型 ,调查这些突变的细胞和小鼠对DNA损害的反应。DNA PKcs-/ -细胞对电离辐射超敏感 ,在克隆形成实验中显示较低的生成率。同样 ,DNA PKcs-/ -小鼠也显示极大的放射敏感性 ,新生DNA PKcs-/ -小鼠用亚致死剂量电离辐射处理恢复T细胞受体 (TCR) β重组和T细胞成熟。然而 ,放射辐射并不恢复B细胞发育。DNA PKcs-/ -小鼠最终发生胸腺淋巴瘤。这些结果提示DNA双链断裂 (DSB)修复 ,V(D)J重组和淋巴瘤发生之间的相互关系。提供一种体内模型以阐明DNADSB修复调节、V(D)J重组和淋巴瘤发生分子机制三者之间的关键通路     

重组腺相关病毒载体基因表达效率与辐射的关系

重组腺相关病毒(rAAV)载体被认为是最有希望的临床应用基因治疗载体之一。rAAV载体基因传递的有效性与病毒衣壳蛋白的免疫原性之间的矛盾是制约该类基因药物开发的关键难题,提高其表达效率是rAAV载体研发的主攻方向之一。研究发现,紫外线、γ射线等辐射可以提高rAAV载体的基因表达效率,其作用效果与辐射种类和剂量、细胞种类和状态、载体感染指数和感染时间等因素有关。其机制可能与DNA损伤反应,特别是DNA双链断裂修复有关。对辐射与rAAV载体的表达效率之间关系的深入了解,为两者的联合应用打开方便之门。本文将对UV、γ射线等辐射提高rAAV载体表达效率的机制、影响因素及其在基因治疗领域的应用进展进行综述。     

一种简化的检测细胞DNA单链断裂及其重接修补的Kohn碱液洗脱法

Kohn碱液洗脱法,可用于研究电离辐射6或紫外线照射后细胞的DNA损伤与修补,致癌化合物对离体及体内细胞DNA的损伤,以及细胞的正常DNA复制。国内已开始应用(也有采用pH值较低的洗脱液研究DNA的双链断裂及重接),近有最新综述。我们曾将此法简化,自行设计一种简便的玻璃洗脱器,省去所有蠕动泵,改用廉价的“由”字夹控制洗脱液流速,又用便宜的玻璃比色杯     

45S rDNA基因的不稳定性及其与转录的相关性

45S rDNA基因由串联重复序列构成,是遗传不稳定性的热点区域,易于发生DNA断裂和重组。以Hela和CHO细胞系为研究对象,运用荧光原位杂交技术检测有丝分裂不同时期的45S rDNA基因的不稳定性表型。结果表明,位点特异性的染色体浓缩失败是其在中期染色体上不稳定性的主要表型。具有这种表型的染色体在后期可能会出现落后或粘连现象,甚至有可能引发断裂,形成卫星核。同时,免疫荧光双染色技术检测表明DNA双链断裂的标记蛋白(γH2AX)和RNA聚合酶I的上游结合因子(UBF)在有丝分裂的不同时期都存在共定位现象。该结果为探讨45S rDNA基因的不稳定性与转录的关系提供了直观的细胞学证据。     

ADPRT抑制剂对不同辐射敏感性人肿瘤细胞株的作用比较

从细胞的克隆形成能力和细胞ＤＮＡ双链断裂及修复几方面分析了两个人卵巢癌细胞株ＨＯＣ８和Ａ２７８０对电离辐射的敏感性并探讨了ＡＤＰ－核糖基转移酶的特异性抑制剂３－氨基苯甲酰胺对二的辐射增敏效应,结果表明Ａ２７８０细胞的辐射敏感性大大高于ＨＯＣ８细胞,其Ｄ０值分别为０．９和２．５Ｇｙ;γ射线所致两株细胞的初始ＤＮＡ双链断裂水平没有显差异,但Ａ２７８０细胞对ＤＮＡ双链断裂的修复能力比ＨＯＣ８细胞低。