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辐射诱导大鼠肺细胞凋亡及相关基因表达
细胞凋亡(Apoptosis)是指由基因控制的细胞程序性死亡.辐射作为一种确定的诱发凋亡的方法[1],被长期应用于肿瘤的治疗,而有关辐射诱导离体正常细胞及肿瘤细胞凋亡的研究已成为热点.另一方面,对动物整体辐射后肺细胞凋亡的研究很少报道.我们采用流式细胞术,检测γ-射线整体照射后大鼠肺细胞的DNA含量及凋亡相关基因Bcl-2和Bax的表达,以探讨诱发凋亡的剂量和时间效应关系.
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微波辐射诱导肺癌A549细胞凋亡的研究
微波能诱发肿瘤细胞凋亡,故能在微波凝固去除原发灶的同时抑制肿瘤邻近扩散,这对沿气道管壁或管外浸润生长的肿瘤、纤维支气管镜清除术后的进一步局部干预很有意义.本研究旨在探讨不同功率和作用时间的微波辐照后对肺癌A549细胞凋亡的影响及机制.
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辐射诱导辐射耐受鳞癌细胞株的建立及其生物学特性
目的通过辐射人喉鳞癌细胞株Hep-2获得辐射耐受细胞株Hep-2R,建立一个放射敏感性研究的对比模型.方法用7线反复照射Hep-2细胞,建立辐射耐受细胞Hep-2R.成克隆实验法测定两株细胞不同剂量照射后的细胞存活分数,拟合细胞存活曲线比较两种细胞株的放射生物学参数.光镜、电镜、活细胞计数、染色体分析及流式细胞仪周期分布比较其生物学差异.结果经7个月辐射诱导得到了一个放射敏感性不同于亲本细胞株的Hep-2R细胞株,并已稳定传30代以上且辐射耐受性能稳定.其SF2=0.680、d0=3.24 Gy、Dq=1.90 Gy、N=1.80,而Hep-2细胞SF2=0.415、D0=2.06Gy、Dq=1.01 Gy、N=1.64.Hep-2R细胞形态及染色体数目发生了改变,群体倍增时间较亲本细胞延长.细胞周期分析显示G1期细胞增多,S、G2期细胞减少.结论通过辐射诱导可以从Hep-2细胞株得到辐射耐受细胞株Hep-2R,这种相同背景、不同放射敏感细胞株为进一步研究放射敏感性的分子机制提供了一个良好对比模型.
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寡核苷酸Dbait乏氧放射双表达对人宫颈癌细胞的乏氧放射增敏效应
基因-放疗是将放射敏感性调控序列与治疗基因和药物相耦联,在肿瘤放疗同时诱导目的基因和药物在肿瘤内高效表达,从而提高肿瘤放射敏感性,它是近年来肿瘤放疗新策略[1].早期生长反应-1(early growth response-1,Egr-1)启动子在电离辐射诱导下能增强下游基因表达,并可提高放疗效果;乏氧反应元件(hypoxia response elements,HRE)在乏氧条件下可增强下游基因表达水平.
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辐射诱导的野生型及突变型PTEN基因重组质粒的构建及鉴定
目的 构建辐射诱导人野生型及突变型PTEN基因重组质粒并进行鉴定.方法 以HeLa细胞总DNA为模板PCR扩增Egr-1基因启动子辐射敏感区,将PCR产物分别定向插入携带野生型PTEN和突变型PTEN蛋白编码基因的表达载体pEGFP-PTEN和pEGFP-PTEN-G129E启动子区,构建具有辐射诱导能力的重组表达质粒pEgr-PTEN和pEgr-PTEN-G 129E.同时,将Egr-1基因启动子辐射敏感区亚克隆入pGL3-Promoter载体中,通过荧光素酶报告实验,验证不同照射剂量、照射后不同时间点下人肝癌SMMC-7721细胞中Egr-1启动子区对X线照射的辐射诱导能力.Western印迹检测X线照射对PTEN蛋白表达的影响.结果 凝胶电泳分析证实,PCR扩增出Egr-1基因启动子辐射敏感区,构建出具有辐射诱导能力的重组表达质粒pEgr-PTEN和pEgr-PTEN-G129E,经不同酶切实验均证实含有与Egr-1辐射诱导区和PTEN基因相同片段大小的条带.荧光素酶报告实验证实,在不同时间点和不同照射剂量照射下,含Egr-1启动子区报告质粒细胞组的荧光素酶活性均明显高于转染空载体细胞,Western印迹检测表明,转染了pEgr-PTEN和pEgr-PTEN-G129E的细胞组在未接受照射时PTEN蛋白的表达量极低,但在接受8 Gy的X线照射后,PTEN蛋白的表达量明显提高,高于转染了pEGFP-pTEN和pEGFP-PTEN-G129E的细胞.结论 成功构建了具有辐射诱导能力的含人野生型及突变型PTEN基因的重组质粒,为今后肿瘤的治疗奠定了基础.
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NADH对正常肝细胞株LO2辐射后p53和bax表达的影响
放射治疗在于大程度地杀伤肿瘤细胞和尽可能地减小正常组织细胞的损伤.但临床上往往对正常组织造成损伤,从而限制了肿瘤的放射治疗剂量的提高,特别是对于亚临床病灶的放射治疗.为此,减小正常组织细胞的放射损伤成为放射生物学研究的重要领域.本研究通过还原型辅酶NADH对辐射诱导的细胞凋亡及其凋亡信号传递分子p53、bax表达的影响,探讨NADH抗辐射诱导的细胞凋亡作用及其作用机理.
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碱性成纤维细胞生长因子对辐射诱导的小鼠胸腺细胞凋亡的抑制作用
碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)作为一种多肽类生长因子,有着广泛的生理功能.对中胚层和神经外胚层来源的细胞具有促有丝分裂的作用,在胚胎发育和组织分化中,是形态形成、促细胞分裂和诱导细胞分化不可缺少的因子[1].近年来,许多实验结果表明体外许多因素,如化学药物、细胞因子、辐射等都可诱导细胞凋亡[2].本研究bFGF对辐射诱导的免疫系统胸腺细胞凋亡的调节作用,旨在从一个侧面探讨bFGF作用于免疫系统的机理及其在辐射防护中的意义.
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电离辐射对小鼠腹水型S180细胞凋亡及小鼠生长的影响
电离辐射诱导细胞凋亡是目前肿瘤放射生物学研究的热点之一［1］，但辐射诱导细胞凋亡的机理仍不十分清楚。本文作者通过研究S180荷瘤小鼠经电离辐射诱导肿瘤细胞凋亡，探讨电离辐射诱导细胞凋亡与照射剂量、照射方式、抑瘤作用及生存期之间的关系。 一、材料和方法 1.材料设备：昆明小鼠(内蒙古大学动物实验中心)，S180细胞(北京肿瘤基础研究所)，直线加速器(北京BG-4），流式细胞仪(美国B-D FACscan)，透视电镜(日本H-700）。 2.动物模型建立：取7～8 d S180荷瘤鼠腹水液，按1∶4稀释，接种于鼠腹腔，每只0.2 ml，相当于2×106个瘤细胞，制成腹水型荷瘤小鼠。
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电离辐射致血管细胞及心肌细胞凋亡作用比较
实验证实,电离辐射不仅能抑制平滑肌细胞分裂增殖,而且能诱导机体多种组织细胞,包括血管平滑肌细胞及内皮细胞的凋亡[1,2].因此,利用电离辐射诱导平滑肌细胞凋亡以达到抑制细胞过度增殖,有望成为预防再狭窄的新途径[3].但血管内放射治疗属非选择性,β或γ射线射程内的所有组织细胞均受到电离辐射.冠状动脉内放射治疗所涉及的细胞包括血管平滑肌细胞、血管内皮细胞及心肌细胞等.其中,放射治疗的靶细胞为血管平滑肌细胞,而血管内皮细胞及心肌细胞则是无辜者.本文作者旨在观察电离辐射对血管细胞及心肌细胞的影响,以便为临床放射治疗再狭窄提供理论依据及合理的治疗方法.
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低剂量辐射诱导小鼠脾脏细胞凋亡的适应性反应
低剂量辐射可诱导广泛的适应性反应,适应性反应既可发生在整体照射,也可发生在离体照射之后;既可发生在体细胞,也可在生殖细胞中出现.
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低剂量辐射诱导小鼠红细胞免疫及2,3-DPG、SOD适应性反应
本研究探讨低剂量辐射对小鼠红细胞免疫功能及其代谢的适应性反应.
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辐射诱导pEgr-sHemopexin在MCF-7细胞的表达和侵袭能力及人脐静脉内皮细胞小管形成的影响
将治疗基因克隆于可被辐射诱导激活的Egr-1启动子下游,利用Egr-1基因的调控序列可被辐射刺激的特点,形成基因和射线对肿瘤的双重杀伤作用,是近年来放射治疗研究的热点[1-2].下游目的基因的选择,对提高肿瘤基因放射治疗疗效至关重要.基质金属蛋白酶2(MMP-2)C端血色素结合蛋白样片段PEX可阻断血管生成和细胞外基质的降解,从而抑制肿瘤的生长、侵袭和转移[3-5].本研究根据Egr-1基因启动的辐射激活特性和PEX的抗血管生成和阻断细胞外基质的降解作用,将肿瘤抑制基因治疗和放射治疗二者联合起来,在构建pEgr-sHemopexin(pEgr-sPEX)重组表达质粒的基础上,观察体外pEgr-sPEX重组质粒辐射诱导表达特性,检测辐射诱导pEgr-sPEX对MCF-7细胞侵袭能力及人脐静脉内皮细胞(HUVEC)小管形成的影响,探讨抑癌作用.
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辐射诱导放射抗拒鳞癌细胞株的蛋白质组学差异分析
放射抗拒是肿瘤放射治疗失败的重要原因之一,寻找放射增敏靶点和放射敏感性预测因子具有重要意义.本实验室成功建立辐射诱导放射抗拒株的人喉鳞癌细胞株( Hep-2R),以基因芯片初步分析出放射抗拒株基因表达谱的改变[1],并证实了在Hep-2R中高表达的人端粒保护蛋白之一的蛋白质hPOT1对放射敏感性的影响[2].基因芯片技术虽然能够反映基因表达的相关信息,但并不能够完全准确反映蛋白质合成的情况.本研究立足于蛋白质实际表达水平,运用双向电泳和质谱分析寻找与放射敏感性相关的蛋白质,为研究新的放射增敏靶点奠定基础.
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电离辐射的非靶效应及研究进展
经典辐射生物学认为，电离辐射直接引起的DNA损伤是辐射遗传效应的基础，即DNA是电离辐射遗传效应的靶分子。但20世纪90年代以来人们发现，射线与DNA相互作用并非产生辐射效应的必要条件，还存在辐射的非靶效应，包括辐射诱导的基因组不稳定性（ radiation induced genomic instability， RIGI）、旁效应（ bystander effect， BE）、适应性反应（ adaptive response， AR）等，这些效应的存在对利用传统线性无阈理论评估低剂量辐射致癌风险性产生了挑战。近年来，在辐射非靶效应方面已获得大量研究成果，但其分子机制、不同非靶效应之间的联系、个体和细胞系间非靶效应的差异等方面还存在许多未知，特别是对低剂量和中等剂量电离辐射对人类健康的长期影响的研究还不深入。
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辐射诱导的基因表达改变及其在生物剂量学中的应用前景
随着人类基因组计划的完成,功能基因组学、蛋白质组学和代谢组学的研究开始在生物医学各个领域兴起.辐射诱导的DNA、mRNA和蛋白质水平的改变也引起越来越多的关注[1],对辐射诱导的这些改变进行研究不仅有助于辐射生物效应机制的阐明,而且这些指标的定量改变与辐射剂量的关系有可能用于放射生物剂量学.
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调节性T细胞的辐射响应及其特异性microRNA的作用研究进展
淋巴细胞是辐射敏感细胞,不同淋巴细胞亚群对射线的敏感程度不同,表现为受照后淋巴细胞不同亚群的比例发生改变,其中以CD4+T细胞中调节性T细胞(regulatory Tcells,Treg)的比例变化尤为显著[1-3].Treg细胞占循环系统中CD4 +T细胞的5％～10％,其增殖能力较低,在免疫耐受、维持机体免疫平衡等方面发挥重要的调节作用[4],在辐射诱导中的变化值得关注.特别是近年来,对Treg发挥调节作用的机制研究不仅进一步证实了其免疫抑制功能,而且发现microRNA是保障其发挥功能的重要因素[5-6].本文就辐射对Treg细胞的影响以及Treg细胞中特异性microRNA的作用相关研究进展作一综述.
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电离辐射旁效应信号因子的研究进展
通常人们认为细胞受到直接照射后,能量沉积在细胞核中,引起DNA损伤,继发产生一系列生物学效应,没有受到照射的细胞则不会产生任何生物学效应.然而,近来的研究表明,电离辐射所致的损伤效应并不局限于受照细胞本身.还可在周围未受照射细胞中得到表达,如Nagasawa等[1]发现,当人原初成纤维细胞中的1%受到a粒子的照射可在30%的细胞中引起姐妹染色体交换(SCE),此即辐射诱导的旁效应(Bystander effect).
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低剂量辐射诱导胸腺细胞凋亡的适应性反应
低剂量电离辐射对机体的影响是当前国内外放射生物学界研究的重要内容.阐明低剂量电离辐射生物效应及其适应性反应,对放射生物学理论和辐射防护实践均具有重要意义.我室通过流行病学调查和大量的实验研究证实,低剂量辐射可增强免疫功能[1],降低胸腺细胞凋亡[2],具有与高剂量辐射迥然不同的细胞和分子机理[3].低剂量辐射可诱导适应性反应,已得到确认[4].在此基础上,我们进一步观察了低剂量辐射诱导小鼠胸腺细胞凋亡适应性反应的剂量、剂量率和时间效应,以阐明低剂量辐射诱导适应性反应的规律,为深入探讨其机理提供有意义的实验依据.
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电离辐射诱导人外周血淋巴细胞gadd45基因表达的变化
电离辐射诱导的一些特殊基因表达的改变,有可能作为新的分子生物标记物用于估算细胞的受照剂量.其中生长抑制和DNA损伤诱导基因gadd45(growth arrest and DNA damage 45)[1]尤其引人关注.当DNA受到辐射损伤后,作为p53基因下游基因,gadd45表达增强,诱导受损细胞停滞于G1期,抑制细胞进入S期进行DNA复制及细胞增殖,同时激活细胞的核酸切除修复(Nucleotide excision repair,NER)功能[2].
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钙离子内流参与利妥昔单抗增强辐射诱导的Raji细胞凋亡
钙离子是细胞生命活动的重要信使，刺激B细胞受体可诱导细胞内钙库的损耗，导致质膜上调控钙库的钙通道激活。已经发现，随着游离钙离子稳态被打破以及CD20与其单克隆抗体（利妥昔单抗）偶联，可导致细胞凋亡。细胞转染CD20后，可增加钙离子通过质膜进入细胞内，证明CD20具有调节细胞周期进程和作为钙离子通道平衡细胞内外钙浓度的功能。在Ramos B细胞中，src家族蛋白酪氨酸激酶的CD20调节刺激提高了细胞内钙离子浓度，并且诱导了Caspase 3的活性。除此之外，利妥昔单抗诱导的CD20和脂筏的高亲和性是钙进入细胞和激活下游凋亡信号的先决条件，与B细胞抗原受体的表达密切相关。在淋巴瘤细胞系中，利妥昔单抗联合辐射能显著提高辐射诱导细胞凋亡，利妥昔单抗通过改变细胞程序性死亡相关蛋白的表达、提高细胞内ROS水平、调节细胞周期等提高淋巴瘤细胞的辐射敏感性。然而，钙离子是否参与辐射和CD20靶向诱导细胞死亡尚不明确。闵凤玲等的“Influx of extracellular calcium participates in rituximab-enhanced ionizing radiation-induced apoptosis in Raji cells”一文，研究了利妥昔单抗和X射线照射后，淋巴瘤细胞内钙离子水平变化与DNA双链断裂和辐射诱导细胞死亡的关系，探讨了利妥昔单抗在辐射诱导细胞死亡中的作用机制。
