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柴油机尾气对职业人群外周血淋巴细胞增殖能力和基因组稳定性的影响
目的 研究职业暴露柴油机尾气(diesel exhaust,DE)对人群细胞增殖能力和基因组稳定性的影响.方法 采用整群抽样法于2012年选取117名DE职业暴露工人为暴露组,106名自来水厂工人为对照组,通过问卷调查获得研究对象的人口学资料,并检测工作环境中PM2.5和总多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)浓度.采用高效液相色谱-质谱联用方法检测尿中主要PAHs单羟基代谢产物,反映内暴露水平;采用胞质阻滞微核组学试验评价DE对人群外周血淋巴细胞增殖能力和基因组稳定性的影响.结果 暴露组和对照组工人尿中总PAHs单羟基代谢产物中位数(P5～P95)分别是12.96 (4.73 ～ 28.10)、4.76(0.90～15.00) μg/L,暴露组高于对照组(Z=-8.77,P＜0.001).暴露组和对照组核分裂指数(nuclear division index,NDI)分别为1.68±0.13、1.85 ±0.16,暴露组降低(t=8.86,P＜0.001),由微核、核质桥和核芽计算所得的基因组不稳定指数,暴露组和对照组分别为13.27±6.26、4.83±3.38,暴露组较高(Z=-10.08,P＜0.001).按尿中总PAHs单羟基代谢产物三分位数将所有研究对象分为低、中、高三组(＜5.96、5.96 ～ 12.46、＞ 12.46 μg/L),随着尿中总多环芳烃羟基代谢物升高,NDI降低,分别为1.81±0.17、1.79±0.17、1.68±0.14(F=13.14,P＜0.001),每1 000个细胞中基因组不稳定指数升高,分别为5.80±4.15、9.97±7.14、11.99±6.61(x2=36.74,P＜0.001).NDI与每1 000个细胞中的微核率、核质桥率、核芽率以及基因组不稳定指数,均随NDI的降低而升高,差异有统计学意义(P ＜0.001).结论 职业暴露DE可抑制人群外周血淋巴细胞增殖分裂能力,引起基因组不稳定性增高.
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外源性化学物致机体DNA损伤与修复的生物标志物研究进展
机体在面临外源性化学物威胁时,仍能维持遗传信息的完整性和稳定性的重要机制是DNA修复[1].外源性化学物暴露造成的细胞基因组不稳定性增高,是化学物暴露、机体代谢及DNA修复等相关机制共同作用的结果,也是肿瘤发生和发展的重要原因和表现[2].已有证据表明,DNA修复能力降低与正常人群散发肿瘤的危险性增高显著关联[3].正常人群的个体间DNA修复能力存在较大变异.因此,研究个体间DNA修复能力差异的遗传学基础,对于加深外源性化学物致癌机理的认识、发展生物标志物以及终提高肿瘤危险度评价的精度有重要意义.我们在扼要介绍DNA损伤与修复机制的基础上,重点介绍外源性化学物致机体DNA损伤和修复的生物标志物研究进展.
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人群DNA修复能力及评价方法
据估计,人类约90%的肿瘤是由环境和遗传因素共同起作用. 大多数环境致癌物是前致癌物,须经体内代谢活化才能发挥生物学作用,这些中间活性产物与生物大分子特别是DNA共价结合引起各种DNA损伤.如果不能及时予以修复,使损伤积累至一定程度就可能导致基因组不稳定性增加,癌基因活化和抗癌基因的失活,引起细胞增殖和分化失控,导致肿瘤的发生.因此机体DNA修复能力是除了代谢酶基因多态性外,影响机体肿瘤易感性的一个重要因素.
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室管膜瘤染色体DNA失衡的比较基因组杂交研究
目的 探讨室管膜瘤基因组DNA失衡与其组织学类型、分级和部位及患者性别和年龄的关系.方法 用比较基因组杂交检测了16例室管膜瘤的染色体基因组DNA获得和丢失.结果 16例室管膜瘤的基因组DNA获得和丢失检出率分别为15/16和13/16,共发现24个有DNA获得和19个有DNA丢失的染色体区带.黏液乳头状型(WHO Ⅰ级)的获得和丢失区带数均多,而富于细胞型(WHOⅡ级)和伸长细胞型(WHOⅡ级)的这些异常均多于间变性室管膜瘤(WHOⅢ级).部分获得和丢失区带仅见于黏液乳头状型、富于细胞型、伸长细胞型和间变性中的一种类型,使这些室管膜瘤亚型呈现特征性基因组DNA失衡谱.黏液乳头状型、富于细胞型和伸长细胞型均常出现+7;前两者均有+5,后两者均有-22q;间变性组中+1q 常见,但无其他亚型常见的+5、+7、-4q、-19q和-22q.任何获得和丢失区带的检出率均无性别差异(P>0.05);≤30岁组和颅内组均以+1q和+7p常见,>30岁组和脊髓组均以+7常见,≤30岁组与>30岁组及颅内组与脊髓组比较,三者的检出率差异均有统计学意义(P<0.05).结论 室管膜瘤的基因组DNA失衡频率随其级别升高而相应减少,以上各亚型的特征性基因组DNA失衡谱是决定它们组织学表型和级别的分子遗传学基础,+1q、+5、+7p、+7、-4q、-19q和-22q是评价其生物学行为和患者预后的重要分子遗传学标志.
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小鼠高低转移性肝癌细胞系基因组不稳定性的研究
肝细胞癌(HCC)的发生和发展过程中涉及染色体杂合性丢失(loss of heterozygosity, LOH)和微卫星不稳定性(microsatellite instability, MSI)、染色体转位、点突变和基因扩增等多步遗传改变[1,2].近交系小鼠由于其具有高度的遗传学稳定性、表型均一性,所有等位基因均为纯合性等特点,为研究肿瘤不同阶段分子遗传学的可比性、可重复性和准确性提供了保证.为此我们应用微卫星多态性标记对小鼠高低转移性肝癌细胞系的基因组不稳定性进行了研究.
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肝癌缺失因子1在膀胱癌中的异常甲基化与肿瘤病理特征的关系
膀胱肿瘤是我国常见的泌尿系统恶性肿瘤,其中膀胱移行细胞癌(Bladder transitional cell carcinoma,BTCC)占膀胱肿瘤的90%以上.肿瘤的发生是癌基因激活、抑癌基因失活和基因组不稳定性增加共同作用的结果;甲基化是抑癌基因失活的主要原因之一,且在肿瘤发生发展中起重要作用.
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基因组不稳定性及其相关检测在肿瘤诊疗中的应用进展
肿瘤发生的过程是一个多基因参与的、逐渐演变的过程。基因组的不稳定是肿瘤细胞的重要功能特征之一，在肿瘤发生发展中发挥了重要作用。后基因组时代里，随着对基因组不稳定性的认识日益深入，其与肿瘤发生之间的关系愈发受到重视。目前认为，当肿瘤发生时，细胞基因组不稳定性与端粒损伤、基因修饰及DNA损伤修复受损等密切相关。本文着重阐述影响基因组不稳定的主要因素、常用的检测基因组不稳定的技术方法以及其临床诊疗中的应用等。（中华检验医学杂志，2016，39：311－314）
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癌基因组学研究进展
癌是一种基因组疾病,其主要的特征是基因组不稳定性.癌基因组不稳定性表现为单核苷酸突变、微卫星不稳定性、基因结构和拷贝数改变、染色体杂合性和纯合性丢失以及表基因组效应等.癌基因组不稳定性来源于胚系突变和体细胞突变.搞清基因组不稳定性与癌发生发展的关系对于癌的诊断、治疗、预防和药物研制具有重要意义.本文介绍癌基因组学的几个主要研究领域,包括癌基因组不稳定性、癌易感基因的筛查与鉴定以及基因表达谱与临床表型的关系等.
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胃癌微卫星不稳定性的临床研究
目的:检测微卫星不稳定性在胃癌中的发生情况,探讨其与临床病理参数的关系.方法:选取D2S123和D3S1298两个微卫星位点,采用PCR-银染法,对36例胃癌标本进行检测;胃癌微卫星不稳定性与临床病理参数的关系采用χ2检验或费歇尔精确检验.结果:两个位点共检出MSI阳性11例,发生率为30.6%(11/36);与胃癌微卫星不稳定性有关的临床病理因素为肿瘤的组织学类型(P=0.048)及有无淋巴结转移(P=0.034).结论:微卫星不稳定性在胃癌的发生及发展中可能起重要作用,是正常细胞癌变的可能途径之一;中-高分化腺癌或有淋巴结转移的胃癌患者微卫星不稳定的发生率高.
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iASPP对MCF-7细胞凋亡及基因组不稳定性影响的研究
目的:研究iASPP基因全长(iASPP-FL)及iASPP基因短型剪接体(iASPP-SV)对肿瘤细胞凋亡及基因组不稳定性的影响.方法:用iASPP-FL及iASPP-SV表达载体转染MCF-7细胞,筛选稳定表达目标蛋白的单克隆细胞株,分别进行137铯照射及依托泊苷处理,流式细胞仪检测细胞凋亡水平,并通过碱性单个细胞凝胶电泳(彗星实验)及H2AX 蛋白表达水平变化分析细胞是否存在基因组不稳定性.结果:稳定表达iASPP-FL及iASPP-SV的MCF-7细胞株在受到200 μg/mL Vp-16处理后,相对于转染空载体组的早期凋亡率为(42.70±2.38)％,晚期凋亡率为(28.94±1.38)％,SV1和SV2细胞早期凋亡率分别下降为(24.40±1.12)％和(17.52±1.08)％,晚期凋亡率分别下降为(18.78±0.95)％和(19.58±1.04)％；但是H2AX蛋白水平升高分别达到转染空载体组的1.48、2.10倍.FL1和FL2细胞早期凋亡率分别为(14.22±0.68)％和(15.82±0.74)％,晚期凋亡率分别为(11.16±0.88)％和(9.88±0.56)％,均比转染空载体组的(31.22±1.64)％和(36.90±2.08)％明显下降；H2AX蛋白水平升高分别达到转染空载体组的2.09和1.99倍.4 Gy137铯照射后,SV1和FL1细胞早期凋亡率分别为(6.42±0.24)％和(7.05±0.24)％,细胞晚期凋亡率分别为(15.10±0.50)％和(15.14±0.58)％,均显著低于转染空载体组的早期凋亡率(16.56±0.81)％和晚期凋亡率(29.08±1.55)％.彗星实验也显示,在遭受DNA损伤后iASPP-FL及iASPP-SV细胞株比对照组存在更加明显的彗星拖尾现象.结论:iASPP基因可以抑制MCF-7细胞受到放射和药物作用后发生的凋亡,但是细胞DNA双链断裂损伤增加,细胞群体中保留DNA损伤的细胞比例增加,可能会导致基因组不稳定性持久存在并累积,导致恶性肿瘤的发生发展.
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线粒体DNA损伤与胃癌发生关系的研究
目的:检测胃癌线粒体DNA(mitochon-drial DNA,mtDNA)的突变和不稳定性,探讨mtDNA损伤与胃癌发生的关系及其作用机制.方法:采用PCR扩增22例胃癌组织和对应的远端正常胃黏膜组织mtDNA控制区(D-loop)以及编码基因,利用变性高效液相色谱(denaturinghigh performance liquid chromatography,dHPLC)和DNA测序检测分析mtDNA的变异情况(包括种系性突变、体细胞突变和不稳定性).结果:22例胃癌组织其线粒体不稳定性(mitochondrial ge-nome instability,mtGI)的发生(13/22,59.1%)与mtDNA体细胞突变(10/22,45.5%)呈正相关,r=0.894 4,X<'2>(Pearson未校正法)=14.400 0,P=0.000 1.肠型胃癌患者12S rRNA住点损伤度(每例2.32个/1 000 bp)是弥漫型胃癌(每例0.86个/1000 bp)的2.7倍,t=2.638 6,P=0.015 8.结论:mtDNA损伤可能参与肠型胃癌的发生,mtD-NA损伤致癌可能需要2次打击激活.
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乳腺癌相关染色体不稳定性的研究进展
人类大多数肿瘤都有基因组不稳定性(genomic instability, GI)的表现[1].基因组不稳定性包括两种类型:基因水平的微卫星不稳定(microsatellite instability, MSI/MIN) 和染色体水平的染色体不稳定(chromosomal instability, CIN).
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紫外线辐射的旁观者效应研究进展
近年的研究表明,直接受到紫外线辐射的细胞可以通过信号转导引起临近细胞的损伤,称为紫外线诱导的旁观者效应.这些旁观者效应包括氧化应激反应,基因突变,基因组不稳定,凋亡,炎症反应,免疫抑制,甚至肿瘤病变等.紫外线辐射诱导的旁观者效应发生机制非常复杂,至今仍不完全清楚.本文从紫外线诱导皮肤细胞发生旁观者效应的表现,旁观者效应的发生机制,如氧化应激状态、受照细胞分泌可溶性扩散因子、细胞缝隙连接胞间通讯等不同方面进行了综述.
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单细胞凝胶电泳对o-PDA诱导CHL细胞基因组不稳定性的研究
基因组不稳定性是DNA接受损伤因素作用后重要的生物学效应.它不仅使受损细胞的损伤敏感性提高,加速损伤,而且具有传递性,即:基因组不稳定性所致的遗传效应并不是出现在受照细胞本身,而是以加强自发突变的形式表现在受照的子代细胞中[1].邻苯二胺是药物合成、染料、杀虫剂生产过程中的一种较为常见的副产品,是一种强的化学诱变剂[2].本实验主要采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)对化学诱变剂邻苯二胺(o-PDA)处理的CHL细胞及其经再次染毒子代细胞的彗星尾长进行测定与分析,初步探讨o-PDA诱发的CHL细胞基因组不稳定性.
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γ射线诱发人正常肝细胞基因组不稳定性研究
目的 探讨电离辐射诱发的基因组不稳定性效应.方法 采用60Co γ射线照射人正常肝细胞,检测克隆形成率和微核发生率,利用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测DNA损伤情况.照射2、4、6、8和10 Gy后传代培养,在40代后各剂量组再次统一照射2 Gy,进行辐射损伤的检测.结果 首次照射后,克隆形成率随受照剂量的增大而降低.存活细胞经二次照射后,SCGE结果和微核发生率结果表明,首次照射剂量与子代二次照射后的损伤程度存在剂量效应关系.结论 γ射线不仅在肝细胞中产生直接的生物效应,而且还可以诱发产生可遗传的基因组不稳定性,使子代细胞中的突变频率增加,表现出滞后的遗传改变.二次事件的放大作用是研究基因组不稳定性的一种较好方法.
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60Coγ射线照射后人肝细胞子代克隆的蛋白质组学研究
目的 探讨经不同剂量60C0 γ射线照射人正常肝细胞后子代克隆的蛋白质表达图谱变化,并对受照射后肝细胞子代的差异蛋白进行质谱鉴定.方法 人正常肝细胞7702分别经不同剂量60Coγ射线照射后,存活细胞克隆继续传代培养至40代,提取细胞总蛋白,进行双向电泳测定,凝胶银染和考染显色,用[mageMaster 2D Platium 510软件对获得的蛋白图谱加以分析,寻找差异表达的蛋白质.选取差异点,胶内原位酶解后进行MALDI-TOF分析和数据库搜索.结果 与对照组相比,各剂量点双向电泳图谱共发现2倍以上差异蛋白质点42个,上调10个,下调32个.成功鉴定出了17个共同差异表达蛋白,这些差异蛋白包括翻译控制肿瘤蛋白、热休克蛋白、氯离子通道蛋白、真核翻译起始因子等.结论 不同剂量的照射可导致人肝细胞子代克隆蛋白质图谱的改变,筛选出的差异蛋白可为探讨电离辐射诱发的基因组不稳定性及其分子机制提供实验依据和理论基础.
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60Co γ射线照射后人正常肝细胞子代的基因差异表达
目的 探讨经不同剂量60Co γ射线照射人正常肝细胞后克隆子代基因表达图谱变化,并对部分差异表达基因进行验证.方法 人正常肝细胞7702分别经2、4和6 Gy60Co γ射线照射后,存活细胞克隆继续传代培养至15代,提取细胞总RNA,采用Illumina人全基因组基因芯片分析基因表达情况,并筛选出差异表达基因.用实时荧光定量PCR技术验证差异基因HAVCR2、RAN的表达.结果 与对照组相比,2 Gy照射后子代细胞差异表达显著的基因有262个;4 Gy照射组有2746个差异表达基因;6 Gy照射组有3406个差异表达基因;3个剂量组的共同差异表达基因有71个,其中上调基因35个,下调基因36个.这些基因的功能涉及细胞周期、细胞骨架和运动、细胞凋亡、DNA结合、细胞信号转导、代谢、DNA复制和修复等.其中,RAN、CDTI、RAD51AP1等基因在受照肝细胞子代中均显示出特征性的差异表达,RT-PCR检测结果与基因芯片结果一致.结论 电离辐射可诱发7702细胞子代中-系列基因表达的改变,提示基因组不稳定性涉及复杂的调控机制.
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CDT1基因过表达对辐射诱发基因组不稳定肝细胞HL-7702凋亡及细胞周期的影响
目的 研究CDT1基因过表达对辐射诱发基因组不稳定肝细胞凋亡及细胞周期的影响.方法 选择基因组不稳定肝细胞HL-7702,利用慢病毒介导的过表达技术,上调辐射诱发基因组不稳定肝细胞中CDT1基因的表达,通过流式细胞术研究CDT1基因过表达对细胞周期及细胞凋亡的影响;利用实时荧光定量PCR方法,检测CDT1基因上调后p53、ATM、ATR、Bcl-2、Caspase-3基因的表达变化.结果 慢病毒介导的过表达能有效上调HL-7702细胞中CDT1基因的表达(t=15.56,P＜0.05),与阴性对照组相比,CDT1基因的上调能够导致基因组不稳定肝细胞HL-7702凋亡率升高(t=4.19,P＜0.05);CDT1基因的过表达能诱发基因组不稳定肝细胞p53、Bcl-2基因的表达显著下调(t=-4.21、-2.06,P＜0.05),同时,ATM基因上调,ATR和Caspase-3基因下调,但差异均无统计学意义.结论 CDT1基因的过表达通过参与非p53依赖的凋亡途径以及细胞周期检查点适应性对基因组不稳定性进行调控.
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60Coγ射线诱导GFP转染的B16细胞区域性基因组不稳定性改变的研究
目的 应用绿色荧光蛋白(GFP)标记的基因组不稳定性报告系统,检测60Co γ射线诱导B16细胞区域性基因组不稳定性改变.方法 实验分为3组:未转染组、转染组及转染对照组.应用脂质体转染法,将GFP标记目的质粒及对照质粒分别转入B16细胞,经G418筛选,有限稀释法培养形成单克隆生长.给予0、2和4 Gy 60Co γ射线照射,共聚焦荧光显微镜记录GFP表达细胞数,计算GFP表达率.结果 建立了含有GFP标记的区域性基因组不稳定性报告系统的GFP-B16细胞株.60Co γ射线照射后,2和4 Gy组均可见GFP-B16细胞表达GFP,并与照射剂量、照射后时间密切相关.GFP表达率随照射剂量(F =36.55、36.76,P＜0.05)和照射后时间的增加而增高(t=-3.27、-3.16、-4.26、-6.11、-7.17,P＜0.05).照射后第3天,GFP表达率增高幅度明显(2.46±0.24),第5天达到高峰(3.82±0.35),增高幅度趋于稳定.0 Gy组在照射后2周,自发绿色荧光蛋白表达率为1/60万.结论 GFP标记的基因组不稳定性报告系统可检测到60Co γ射线诱导的B16细胞区域性基因组不稳定性改变.
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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。
