不同剂量60Coγ射线照射正常人淋巴母细胞后的差异表达基因分析

目的 研究不同剂量γ射线照射正常人淋巴母细胞AHH-1的基因差异表达,探讨生物学效应的差异.方法 60Coγ射线照射AHH-1,用人cDNA芯片检测照射后8h AHH-1细胞和正常细胞mRNA表达,将芯片分析数据进行聚类分析、判别比较,筛选差异表达基因.结果 数据分析筛选后,仅与2.0 Gy照射关系密切的差异表达基因23个;仅在0.5 Gy照射中变化的基因5个;2.0Gy与0.5 Gy两组比较变化一致的基因有5个.结论 不同剂量γ射线照射AHH-1诱导明显的基因差异表达,其中部分基因表达的改变可能是辐射生物效应发生的关键因素.     

高低剂量X射线照射正常人淋巴母细胞基因表达转录谱的研究

目的 比较高低剂量X射线照射对基因表达影响的差异性,探讨不同剂量辐射生物效应的作用机制.方法 采用包含有45 033个基因的NimbleGen 12×135K芯片分析0.1和5 Gy照射正常人淋巴母细胞AHH-1培养6h后基因表达谱的改变,以差异为2倍以上且两组实验结果一致的标准确定为有效差异表达基因.用real-time PCR和Western blot方法验证了共同表达基因PERP的表达.结果 0.1 Gy照射后,有760个基因表达上调,1222个基因表达下调;5 Gy照射后,上调和下调基因分别是457和744个.在两个剂量照射条件下共同表达上调的基因有55个,同时下调的基因有339个.低剂量组差异表达基因主要参与细胞信号转导、DNA损伤反应等过程,高剂量组主要参与凋亡、细胞增殖分化等过程.real-time PCR和Western blot方法验证了PERP的表达与芯片结果相一致,均表达下调.结论 高低剂量照射后基因表达改变存在质和量的差异,可更好地阐释高低剂量电离辐射生物学效应的作用机制.     

射线照射对胰腺癌细胞凋亡及bcl-2、bax基因表达的影响

目的研究不同剂量的γ射线对人胰腺癌细胞凋亡及bcl2,bax基因表达的影响。方法利用不同剂量的γ射线对体外培养的胰腺癌Panc1细胞进行照射,采用PI和AnnexinⅤPI法定量检测细胞凋亡,流式细胞仪检测照射后胰腺癌细胞Panc1的Bcl2、Bax基因表达水平。结果胰腺癌panc1细胞凋亡百分率在一定剂量范围内(≤15Gy)随着照射剂量的提高而增大,在一定时间范围内(≤24h),随着时间的延长而增大。照射组细胞凋亡相关基因Bcl2表达较对照组明显降低,两组相比差异有统计学意义(P<005);照射组bax基因的表达较对照组明显升高,两组相比差异有统计学意义(P<005)。结论γ射线诱导胰腺癌panc1细胞凋亡具有剂量依赖性和时间相关性,bcl2和bax在胰腺癌细胞凋亡调节过程中起着重要作用,不同剂量γ射线照射胰腺癌细胞时Bcl2和Bax表达水平也不相同,通过降低bcl2的表达及提高bax表达来诱导胰腺癌细胞发生凋亡有可能是γ射线杀伤肿瘤细胞的机制之一。     

基因芯片表达分析4Gyγ射线对小鼠骨髓c-kit阳性细胞影响

目的 利用基因芯片技术分析经4 Gyγ射线照射后c-kit(CD117,正常表达于干祖细胞表面的细胞因子受体)阳性细胞与代谢过程相关的基因及信号通路表达变化.方法 利用磁珠分选系统分选出骨髓c-kit阳性细胞.实验分为对照组、4 Gy照射组.取1×106个c-kit阳性细胞进行照射,照射剂量率为0.99 Gy/min.照射后将细胞培养18h后取出,进行全基因组的高通量基因芯片检测,并进行Gene Ontology聚类分析和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes信号通路分析.结果 4Gyγ射线照射引起c-kit阳性细胞包括Pld5、Neu2、Bpgm、Alas2、Satl1、Rdh16、Mccc1、Sat2、Smug1、Cml5、Adhfe1、Idh3a、Slc27a5在内的13个基因表达上调3倍以上,包括Acss2、Phgdh、Psat1、Glb1、Gpam、Dus3l、Fuca2、Impdh1、Dlat、Glb1、Enpp4、Prim2、Mettl10、Slc27a2、Dera、Qdpr、Dus1l、Cdyl2、Dhodh、Srr、Spr、Mical2在内的22个基因表达下调3倍以上,这些基因主要参与嘌呤代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环等信号通路.结论 4Gyγ射线照射能引起c-kit阳性细胞中与代谢过程相关的许多基因表达发生变化,这些变化的基因有待进一步的实验验证.     

不同剂量辐射诱导小鼠胸腺Th1-Th2-Th3型细胞相关基因的功能分析

目的 应用功能分类基因芯片技术,分析高、低剂量全身照射对小鼠胸腺细胞中Th1、Th2及Th3/Tr1各亚型功能相关基因的差异表达,探讨辐射免疫效应的分子机制.方法 健康ICR小鼠按随机数字表法分为低剂量组(0.075 Gy)、高剂量组(2.0 Gy)和假照组,于照射后16 h处死小鼠取胸腺组织,应用细胞因子与炎症反应PCR芯片技术进行Th1-Th2-Th3功能分类芯片分析.结果 低剂量(0.075 Gy)X射线全身照射后小鼠胸腺细胞中有8个基因表达上调,5个基因表达下调;高剂量(2.0 Gy)X射线全身照射后小鼠胸腺细胞中有54个基因表达上调,3个基因表达下调.具体有Th型细胞相关基因、Th2型细胞相关基因、Th3/Tr1型细胞相关基因、Th1/Th2型免疫应答基因以及转录因子相关基因.其中,低剂量辐射诱导胸腺中的Th1型细胞相关基因Stat4和Socs1的表达上调,而对Th2型和Th3/Tr型细胞相关基因IL-4ra、Cebpb、Gata3及Tgfb3下调,最终导致Th1型免疫应答基因Sftpd上调.高剂量辐射均可诱导Th1、Th2和Th3/Tr型细胞相关基因的上调,但Th1型免疫应答基因表达无变化,而Th2型免疫应答相关基因Cd86、IL-18、IL-10以及Irf4上调.结论 低剂量辐射诱导Th1型免疫应答,而高剂量辐射诱导Th2型免疫应答.     

放射性肺损伤小鼠晚期转录水平特征性基因标志物的研究

目的 研究不同剂量X射线照射小鼠肺部后的差异基因并进行转录水平分析,探讨小鼠放射性肺损伤（RILI）潜在的基因标志物。 方法 8周龄C57BL6雌性小鼠96只,X射线单次照射分为3组（12只/组）:对照组（未接受照射）、中等剂量组（MD组,10 Gy单次照射）、高剂量组（HD组,20 Gy单次照射）,余60只分为5组进行X射线全肺野梯度剂量照射。采用全基因组表达芯片对小鼠肺组织进行RNA检测并生成基因表达矩阵,使用R语言软件包进行基因表达数据转换,对特征性基因标志物表达水平进行验证与数学建模,对HD组小鼠基因表达水平进行基因本体论生物学功能基因集富集分析。采用经典贝叶斯检验方法进行组间基因表达差异的比较,采用线性回归模型分析2组独立数据的关联程度（关联系数为R2）。 结果 MD组和HD组小鼠照射后肺组织转录组学分析,共筛选出RILI差异表达基因539个,其中差异最显著的5个基因为Phlda3、Fgg、Kng1（上调基因）和Ptprb、Kit（下调基因）。梯度剂量X射线分次照射实验结果证实,3个上调基因均随X线剂量的增加而表达增强;2个下调基因则随剂量的上升而表达降低。上调基因的逻辑回归模型拟合程度较高（χ2=11.66, R2=0.88）;下调基因的表达值与剂量具有良好的相关性（R=?0.95,R2=0.89）。基因集富集分析结果显示,上调基因富集于p53信号通路、固有免疫反应等生物学过程,下调基因富集于细胞代谢、肺部发育等生物学过程。 结论 上调基因Phlda3、Fgg、Kng1与下调基因Ptprb、Kit可作为客观反应RILI严重程度的潜在基因标志物,为日后开展临床与辐射防护相关应用奠定前临床基础。     

60Co γ射线诱导正常人淋巴母细胞PIG3 基因mRNA表达的剂量相关性研究

目的 探讨正常人淋巴母细胞AHH1电离辐射作用后PIG3基因mRNA表达变化的剂量-效应规律,建立一种基于基因表达变化的新型辐射生物剂量计的可能性。方法 激光共聚焦检测DNA双链断裂分子标记γ-H2AX集簇点,1、2、4、6、8和10 Gy ⁶⁰Co γ射线照射AHH1细胞后4、10和24 h收集细胞,应用实时荧光定量PCR技术对PIG3基因mRNA表达水平进行相对定量检测。结果 γ射线照射后30 min检测发现PIG3蛋白与γ-H2AX在细胞核内有部分共定位,形成集簇点(foci),表明其参与电离辐射致DNA双链断裂损伤信号识别反应。γ射线诱导PIG3基因 mRNA表达水平随时间推移不断提高,持续时间可达24 h。PIG3基因mRNA表达水平具有显著的剂量依赖性,其表达丰度变化的剂量依赖范围在照射后4 h为0~ 6 Gy、照射后10和24 h均为0~10 Gy。结论 PIG3基因参与DNA双链断裂损伤信号识别反应,其mRNA的辐射诱导表达具有良好的剂量-效应关系,具有发展成为新的放射生物剂量计的价值。     

X射线诱导人肺腺癌A549细胞凋亡及线粒体DNA基因表达下调

目的 研究不同剂量X线对人肺腺癌A549细胞增殖及凋亡的影响，并检测其线粒体DNA（mtDNA）基因的差异表达。方法 以同步培养的未受照细胞为对照，8MVX线分别以2、4、6和8Gy的吸收剂量照射A549细胞，MTT比色法分析细胞增殖曲线；并于照射后24h，流式细胞仪测定细胞周期分布和凋亡率，电镜观察细胞超微结构，人mtDNA基因表达谱芯片检测靶基因的表达变化。结果X射线抑制A549细胞增殖，以4Gv为显著；随着照射剂量的增加，细胞凋亡率增加，G2／M期细胞比率增加，6和8Gy组表现出G2／M期阻滞，透射电镜下4Gy组可见凋亡的形态改变，8Gy组细胞近碎裂；X射线照射后mtDNA编码基因呈普遍下调表达，包括2Gy组的3种tRNA基因、4Gy组的2种tRNA基因和4种mRNA基因、6Gy组的6种tRNA基因和1种rRNA基因，8Gy组的2种tRNA基因。结论X射线可抑制A549细胞增殖，诱导细胞凋亡及mtDNA编码基因的普遍下调表达。随着辐射剂量的增加，剂量依赖性效应逐步减弱而解除。4Gy为体外研究的相对高效、安全剂量。     

电离辐射调控脂质体介导的p16基因在HeLa细胞中的表达

目的探讨不同剂量γ射线照射后诱导脂质体介导的p16基因在HeLa细胞中的表达及抗癌作用。方法用脂质体Lipofectamin介导重组质粒Egr-p16转染人HeLa细胞，采用RT-PCR的方法检测了。Coγ射线照射转染后的人HeLa细胞剂量效应和时程变化，用细胞计数检测细胞增殖的变化，用流式细胞术检测细胞周期的变化。结果研究证实0．5～8Gv照射后p16的转录水平高于对照，在2～4Gy照射后达到峰值，2Gy照射后2—24h高于对照组，在照射后4h达到峰值，然后逐渐下降。细胞生长曲线显示体外稳定转染联合。Coγ射线照射对HeLa细胞的增殖具有明显的抑制作用。细胞周期变化显示转染后的HeLa细胞经过照射后G0／G1期比例呈现剂量依赖性的下降，而S期则出现剂量依赖性的增加，出现明显的S期阻滞，G2／M期在2Gy出现明显的阻滞，在5和10Gy时逐渐下降，但是仍然高于对照组。结论^60Coγ射线可诱导转染的HeLa细胞p16转录水平的增强，同时在细胞增殖上出现明显的变化。     

60Coγ射线诱导EJ细胞DNA损伤及γH2AX 表达的研究

目的 探讨不同剂量⁶⁰Coγ射线对EJ细胞DNA损伤的情况,不同剂量⁶⁰Coγ 射线照射EJ细胞后诱导磷酸化组蛋白H2AX焦点形成,以及与γH2AX表达量的关系。方法 单细胞凝胶电泳检测DNA链断裂损伤情况。免疫荧光法检测不同剂量γ 射线照射后立即、以及2 Gy γ 射线照射后不同时间的EJ细胞中γH2AX焦点的数量。流式细胞分析法检测不同剂量γ 射线照射后EJ细胞中γH2AX 蛋白表达量的变化。结果 单细胞凝胶电泳结果显示,γ射线照射后DNA损伤情况明显加重,随照射剂量的增加,细胞尾矩不断加大,0 Gy组尾矩为0.24,4 Gy照射组尾矩为5.26;免疫荧光结果显示,随着照射剂量的增加,γH2AX焦点数目及大小均明显增加,照射的剂量范围从0.1~4 Gy均可检测,且照射剂量和焦点形成数目之间存在剂量-效应关系,0.1 Gy照射组每个细胞中的焦点数平均达12.37个,4 Gy照射组每个细胞中的焦点数平均达46个;2 Gy γ 射线照射后24 h仍可检测到γH2AX焦点,随时间延长焦点数目减少、强度减弱,具有时间依赖性。流式细胞检测结果表明,γ 射线照射后γH2AX 蛋白表达量明显增加,呈现明显量效关系,0.1和4 Gy照射组γH2AX阳性细胞表达率分别为7.4%和29.2%。结论 免疫荧光法检测照射后γH2AX焦点数目比其他实验方法更能敏感、直观的反映DNA损伤及修复情况,有望成为检测辐射损伤的理想生物指标。     

Evidence of genetic instability in 3 Gy X-ray-induced mouse leukaemias and 3 Gy X-irradiated haemopoietic stem cells

Purpose : If radiation-induced genetic instability is causal in mouse radiation leukaemogenesis, then genetic instability should be detectable in the irradiated target untransformed haemopoietic stem cell, and evidence of genetic instability detected in the clonal radiation-induced leukaemia. We have tested this hypothesis using the CBA/H mouse model of radiation-induced acute myeloid leukaemia (r-AML). Materials and methods : Fluorescence in situ hybridisation (FISH) was employed to screen for chromosomal aberrations in mouse 3 Gy X-ray-induced r-AMLs and in the clonal descendents of control and 3 Gy X-irradiated bone marrow haemopoietic stem cells using the in vitro clonogenic CFU-A colony assay. Results : High levels of clonal non-specific chromosomal aberrations were detected in the r-AML (~4-5 aberrations/r-AML), and ongoing chromosomal instability as defined by subclonal variants detected in 5/10 r-AML. A similar analysis of CFU-A colonies revealed chromosomal aberrations in 25% of colonies derived from irradiated bone marrow (2% in controls). However, 66% of the aberrant colonies (2% in controls) exhibited ongoing genetic instability as defined by non-clonal chromosomal aberrations. Overall, 6% (121/1884) of the CFU-A cells derived from irradiated bone marrow were aberrant (0.05% in controls) of which 12% (15/121) were subclonal. No one CFU-A cell exhibited aberrations on more than one of the three chromosomes painted. Conclusions : The high levels of non-specific genetic damage observed in the r-AMLs is therefore attributed to the accumulation of genetic lesions in the target haemopoietic stem cell over a longer time-scale after exposure than assessed in the in vitro CFU-A clonogenic assay. This is consistent with the long latency of the multi-stage radiation leukaemogenic process, and a role for radiation-induced genetic instability is inferred.     

The Value of PSA Measurements at 30 Gy, 50 Gy and 60 Gy for Dose Limitation in Patients with Radiotherapy for PSA Increase after Radical Prostatectomy

BACKGROUND: Radiation therapy is a treatment option for patients with rising PSA after radical prostatectomy without histological evidence of local relapse and no signs of distant metastases. Prior to radiotherapy there is no certainty whether a patient is going to respond to the treatment or not. When total doses of more than 60 Gy are given there is an exponential rise in treatment-related late toxicity. Therefore those patients in whom radiotherapy later appears to be ineffective may benefit from a dose restriction to 50-60 Gy. The aim of this study was to examine the prognostic value of PSA levels evaluated during radiotherapy. PATIENTS AND METHODS: 41 patients with rising PSA level following prostatectomy received radiotherapy to the prostatic bed and were treated up to a median dose of 66.6 Gy. We evaluated serum PSA levels during radiotherapy at 30 Gy, 50 Gy, and 60 Gy and compared them to the pre-radiotherapy PSA level and the outcome of radiotherapy. RESULTS: After radiotherapy, 31 patients (76%) had either undetectable (n = 15), or decreasing but still detectable PSA levels (n = 16) and ten patients (24%) had rising PSA levels and did not respond. PSA evaluation at 30 Gy showed that 26% (8/31) of those patients who would respond to radiotherapy still had a rising PSA when compared to pretreatment PSA. At 50 Gy and 60 Gy 93% (27/29) of these patients had decreasing PSA levels. In contrast, 75% (6/8) and 88% (7/8) of those patients in whom radiotherapy was not effective had rising PSA levels at 50 Gy and 60 Gy (p < 0.05). CONCLUSIONS: PSA measurements at 30 Gy, 50 Gy and 60 Gy for radiotherapy of PSA increase following radical prostatectomy without histologically proven local recurrence gives valuable information about the later tumor response. Therefore it possibly gives the opportunity to finish radiotherapy between 50 and 60 Gy, as almost all patients with continued PSA increase at 60 Gy do not stand to profit from radiotherapy. In these patients dose limitation would significantly decrease the risk of late side effects, especially for the bladder and the rectum. PSA evaluations at 30 Gy and 50 Gy or 60 Gy are recommendable.     

Evidence of genetic instability in 3 Gy X-ray-induced mouse leukaemias and 3 Gy X-irradiated haemopoietic stem cells.

PURPOSE: If radiation-induced genetic instability is causal in mouse radiation leukaemogenesis, then genetic instability should be detectable in the irradiated target untransformed haemopoietic stem cell, and evidence of genetic instability detected in the clonal radiation-induced leukaemia. We have tested this hypothesis using the CBA/H mouse model of radiation-induced acute myeloid leukaemia (r-AML). MATERIALS AND METHODS: Fluorescence in situ hybridisation (FISH) was employed to screen for chromosomal aberrations in mouse 3 Gy X-ray-induced r-AMLs and in the clonal descendents of control and 3 Gy X-irradiated bone marrow haemopoietic stem cells using the in vitro clonogenic CFU-A colony assay. RESULTS: High levels of clonal non-specific chromosomal aberrations were detected in the r-AML (approximately 4-5 aberrations/r-AML), and ongoing chromosomal instability as defined by subclonal variants detected in 5/10 r-AML. A similar analysis of CFU-A colonies revealed chromosomal aberrations in 25% of colonies derived from irradiated bone marrow (2% in controls). However, 66% of the aberrant colonies (2% in controls) exhibited ongoing genetic instability as defined by non-clonal chromosomal aberrations. Overall, 6% (121/1884) of the CFU-A cells derived from irradiated bone marrow were aberrant (0.05% in controls) of which 12% (15/121) were subclonal. No one CFU-A cell exhibited aberrations on more than one of the three chromosomes painted. CONCLUSIONS: The high levels of non-specific genetic damage observed in the r-AMLs is therefore attributed to the accumulation of genetic lesions in the target haemopoietic stem cell over a longer time-scale after exposure than assessed in the in vitro CFU-A clonogenic assay. This is consistent with the long latency of the multi-stage radiation leukaemogenic process, and a role for radiation-induced genetic instability is inferred.     

+Gy作用对人体的影响

本文报道了5名被试者在半径12m的人体离心机上承受+Gy超重作用时,心率、呼吸频率、脑电,跟踪误差,控制能力,手控操作动态反应特性各生理指标和工效参数的变化。结果表明,侧向超重对人体的心理生理状态,手控操作动作和工作效率有明显影响。     

不同轴向的径向加速度对科里奥利错觉的影响

目的 X、Y轴向的径向加速度对科里奥利错觉的影响。方法 分别对10名青年男性健康志愿者在GL－2000高级空间定向模拟器上，由X轴向径向加速度为 0.27Gx与0Gz时，Y轴向径向加速度为 0.27Gy或0Gy时等量的科里奥利加速度刺激（0.16cm/s^2)引起的科里奥利错觉形态、持续时间、强度进行了比较。结果 同无径向加速度作用相比，在X轴向径向加速度为0.27Gx及Y轴向径向加速度为0.27Gy时，等量的科里奥利加速度刺激引起的科里奥利错觉形态不改变，错觉持续时间明显降低（P＜0.05)，错觉强度明显增强（P＜0.05)。结论 X、Y轴向径向加速度对科里奥利错觉形态无影响，对错觉持续时间及强度均有一定影响，必须加强对径向加速度作用下的科里奥利错觉的预防与克服措施的研究。     

槲皮素对X射线照射后大鼠免疫功能的影响

目的 探讨槲皮素(QN)对6 Gy X射线照射后大鼠免疫功能及肝脏氧化应激反应的影响。 方法40只大鼠随机分成4组,每组10只,第1组连续7 d 腹腔内注射生理盐水(0.5 ml/150 g体重)作为对照组,第2组(QN组)连续7 d 用槲皮素(40 mg/kg体重)腹腔注射,第3组用单次6 Gy X射线照射,第4组(6 Gy+QN组)连续7 d 腹腔注射槲皮素(40 mg/kg体重),在最后一次注射后1 h,给予单次6 Gy X射线照射。照射后24 h,将大鼠麻醉后断头处死,取其脾脏用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测淋巴细胞转化率,流式细胞术检测CD⁺₄、CD⁺₈及CD⁺₄/CD^＋₈T淋巴细胞的变化,取肝脏检测氧化应激反应并观察一般状态变化。 结果经QN预先处理组的大鼠脾脏淋巴细胞转化率显著高于6 Gy照射组,CD^＋₄、CD⁺₈及CD^＋₄/CD⁺₈ T淋巴细胞百分率亦显著高于单纯照射组(F值分别为8.455、22.644和18.911, P<0.01),尤其以增加CD^＋₄T淋巴细胞百分率为显著。同时发现QN预先处理的照射组大鼠肝脏丙二醛(MDA)含量显著低于照射组(F=10.059, P<0.01),抗氧化酶类超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和抗氧化物质GSH含量显著高于照射组(F值分别为23.688、186.046和19.788, P<0.01)。6 Gy照射组大鼠肝脏肝小叶中心静脉扩张,肝血窦明显充血,并有炎性细胞浸润,而经QN处理后的照射组大鼠肝脏,肝小叶中心静脉轻度扩张,肝血窦充血较6 Gy照射组明显减轻。结论槲皮素对X射线照射后大鼠免疫功能具有明显增强作用,并显著改善了照射大鼠肝脏的氧化应激损伤,对6 Gy照射大鼠起到了一定程度的保护作用。