RNA相关的低剂量辐射响应标志物

电离辐射会对人体造成损伤,根据受照剂量、时间等因素的不同可诱发多种生物效应。目前对于低剂量辐射产生的健康效应仍有争议,筛选对低剂量敏感的辐射响应生物标志物,对于完善低剂量辐射生物效应机制、拓宽低剂量辐射在临床中的应用均具有重要理论意义。综述探讨各核糖核酸(RNA)在低剂量辐射反应中的变化及其对辐射敏感性的调节作用,同时评估各RNA作为低剂量辐射响应标志物的潜力。     

60Coγ射线全身照射大鼠尿液的非标记定量蛋白质组学分析

目的:鉴定全身照射大鼠尿液中的异常表达蛋白质,筛选辐射敏感生物标志,并分析其功能和相关生物学过程.方法:以未照射大鼠为阴性对照,分别采用1、5 Gy(剂量率1 Gy/min)的60Coγ射线全身照射30只大鼠,收集照射后第1和第3天的尿液样本,采用非标记(label-free)质谱技术检测样本中所鉴定蛋白的相对表达水平,筛选差异表达蛋白,进一步使用Uniport、DAVID数据库对其进行基因本体(GO)分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并使用STRING在线网站构建蛋白-蛋白相互作用网络.结果:本研究各样本共鉴定出1069种蛋白.照射后第1和第3天,与对照组比较1和5 Gy照射组均出现差异表达的蛋白279种,其中190种表达上调,97种表达下调.GO富集分析结果显示差异蛋白主要涉及对药物反应、氧化还原、老化等生物学过程,分布在细胞外泌体、细胞外空间等区域,发挥蛋白质同源二聚化活性、蛋白质结合以及钙离子结合等分子功能.KEGG富集分析结果显示差异蛋白主要涉及抗生素生物合成、谷胱甘肽代谢、碳代谢、代谢途径等多种信号通路.结论:γ射线照射后大鼠尿液蛋白质组学的综合分析表明,Gusb、Reg3g、GCLM、AZGP1蛋白上调和Ly6d蛋白下调可作为辐射敏感候选生物标志.     

Beclin1介导的自噬在辐射诱导细胞早衰中的作用

自噬是机体及细胞必不可少的调节过程,在维持细胞的正常生理状态过程中发挥重要的作用。Beclin1是自噬的核心功能基因之一,其影响自噬体形成,并通过自噬影响肿瘤的发生和发展。研究发现Beclin1在p62蛋白介导的早衰调控中发挥一定作用,电离辐射可引起细胞发生自噬及早衰等细胞反应,导致细胞死亡。研究Beclin1介导的自噬在辐射诱导细胞早衰中的作用对肿瘤的放射治疗有重要意义,可为如何提高肿瘤细胞的放射治疗敏感性这一问题提供参考。综述Beclin1介导的自噬在辐射诱导细胞早衰中作用的相关研究进展,为Beclin1相关的肿瘤放射治疗的理论基础研究提供参考。     

不同结构类型双着丝粒体建立的剂量-效应曲线估算剂量可行性研究

目的 探讨基于不同结构类型双着丝粒体（dicentrics,dic）建立的剂量-效应曲线估算生物剂量的可行性。方法 采集两名健康人外周血样品,用0、0.5、1、2、3、4、5和6 Gy ⁶⁰Co γ射线（剂量率为0.27 Gy/min）离体照射人外周血,常规培养、收获和制备染色体标本,镜下分析并记录不同结构类型dic;应用CABAS软件建立dic剂量-效应曲线;并对两验证样本进行剂量估算。结果 不同结构类型dic率均随受照剂量的增加而升高（R²=0.886~0.943,P<0.01）,各剂量点经典型和单端型dic构成比之和约占所有类型dic的92%以上,而近距型dic和双端型dic分别在各照射剂量点的构成比均<4%。不同结构类型dic剂量-效应曲线的R²值均达到0.998;应用4条曲线估算的受照射剂量差异无统计学意义（P>0.05）。经典型dic剂量-效应曲线估算较高剂量时（3.9 Gy）,相对偏差均≤13.08%。结论 基于不同结构类型dic建立的剂量-效应曲线具有估算生物剂量的可行性。     

中波紫外线照射后HaCaT细胞早衰和P53、P16表达研究

目的 探索不同剂量中波紫外线（UVB）对人永生化角质形成细胞HaCaT早衰的影响及其可能的分子机制。方法 采用0、20、50、80和100 mJ/cm²UVB分别照射HaCaT细胞,于照射后72 h采用姬姆萨染色观察细胞形态,通过克隆形成实验检测细胞增殖能力,β-半乳糖苷酶染色检测早衰细胞比例,利用溶酶体红色荧光探针Lyso-Tracker Red检测照射后24、48、72 h细胞内溶酶体数量变化,划痕实验检测照射后24、48 h细胞迁移能力变化。采用蛋白质印迹法（Western blot）检测早衰相关蛋白P53和P16的表达变化。结果 20、50、80和100 mJ/cm²UVB照射后,HaCaT细胞出现早衰相关表型,照后72 h细胞体积增大（F=115.18,P<0.05）,增殖能力降低（F=410.32,P<0.05）,β-半乳糖苷酶活性增高（F=16.31,P<0.05）,照后24、48、72 h溶酶体数量增多（F=17.65、38.36、13.66,P<0.05）,照后24、48 h迁移能力降低（F=8.21、11.48,P<0.05）。照后72 h早衰相关蛋白 P53和P16表达增加。结论 UVB照射可诱导HaCaT细胞发生早衰,其机制可能通过引起HaCaT细胞P53和P16蛋白表达增加实现。     

肉碱棕榈酰转移酶1对60Co γ射线照射大鼠小肠上皮细胞IEC-6增殖的影响及相关机制研究

目的探索60Co γ射线诱导大鼠小肠上皮细胞(IEC-6)中CPT1A和CPT1B蛋白表达变化, 并进一步研究肉碱棕榈酰转移酶1(CPT1)变化对受照细胞增殖的影响及相关分子机制。方法 IEC-6细胞经棕榈酸、血清饥饿以及血清饥饿联合棕榈酸处理后, 给予0、5、10或15 Gy60Co γ射线照射, 照射后24 h收集细胞并提取蛋白, 利用Western blot方法检测CPT1A和CPT1B蛋白的表达水平变化;ETO是CPT1的小分子抑制剂, 利用克隆形成率实验和CCK-8实验分析ETO抑制CPT1对60Co γ射线照射IEC-6细胞存活及增殖的影响;利用Western blot方法检测5 Gy60Co γ射线照射ETO处理IEC-6细胞48 h后细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)蛋白表达及磷酸化水平变化。结果棕榈酸处理组中, CPT1A蛋白在15 Gy γ射线照射后表达量显著增加(t=-2.82, P<0.05)。血清饥饿处理组中, CPT1A蛋白在5、10和15 Gy γ射线照射后表达量明显升高(t=-3.28、-8.72、-8.67...     

60Co γ射线全身均匀照射大鼠早期血浆辐射敏感脂质筛选研究

目的探索大鼠受到全身照射后血浆脂质代谢特征, 为辐射生物标志物研究提供科学依据。方法非靶向脂质组学研究中, 将50只SD大鼠分为6组, 用0、1、2、3、5、8 Gy钴60 γ射线进行全身照射;靶向脂质组学研究中, 将25只大鼠分为5组, 用0、0.5、2.5、4、6 Gy射线进行照射。照射后4 h, 采集静脉血并分离血浆, 筛选辐射敏感脂质并测定其浓度, 进行受试者工作特征曲线(ROC)和剂量-效应关系分析。结果非靶向脂质组学研究中, 共筛选出15个辐射差异脂质;经靶向脂质组学验证, 其中7个可作为辐射敏感脂质。辐射敏感脂质ROC区分0 Gy组与> 0 Gy组、< 2 Gy组与≥ 2 Gy组样本曲线下面积(AUC)均> 0.75;将其组合后进行ROC分析, AUC值提高为0.96和0.94。在0～6 Gy范围内, LysoPC(18:2)、LysoPC(22:0)、PC(18:0/18:2)、PE(18:2/16:0)和PE(18:2/18:0)浓度随照射剂量的上升而下降。结论大鼠受照后4 h, 共筛选出7个血浆辐射敏感脂质, 其组合可用于特定照射剂量分类, 其中5...     

放射卫生的科学问题与关键技术展望

新中国成立70多年来,放射卫生工作得到了党和政府的高度重视,全国放射卫生队伍做了大量工作,成绩卓著。本文围绕职业照射、医疗照射、公众照射和应急照射的安全与防护,以及辐射健康效应及其机制等领域,未来数年内需要解决的科学问题和技术发展瓶颈进行梳理凝炼,以期给国内放射卫生领域相关单位和专家的研究工作提供参考和借鉴。     

性别和年龄对60Coγ射线照射离体人外周血辐射敏感基因mRNA表达的影响

目的：探讨性别和年龄因素对电离辐射诱导的离体人外周血中辐射敏感基因mRNA表达变化的影响。方法：采集30例健康人离体外周血,以剂量率为1 Gy/min的⁶⁰Co γ射线进行照射,照射剂量分别为0.5、1、2、3、4、6和8 Gy （以0 Gy为阴性对照组）,照射后培养12 h,应用实时荧光定量PCR （qPCR）方法检测18个辐射敏感基因的mRNA表达水平变化,分析性别和年龄因素对这些基因mRNA表达水平的影响。结果：与阴性对照组相比,各剂量γ射线照射组人外周血18个辐射敏感基因的mRNA表达水平均明显增加,并且呈剂量-效应关系（R²=0.63~0.97,P < 0.05）。在相同照射剂量,MDM2、XPC、FDXR、DDB2、ASTN2和TNFSF4 mRNA相对表达水平在不同个体之间存在较大的差异。女性外周血中BAX、TNFRSF10B、ASTN2、TNFSF4、POLH和GADD45A mRNA相对表达水平均高于男性,在0.5~8 Gy照射剂量范围内具有统计学差异（P < 0.05或P < 0.01）。MDM2、FDXR、DDB2和RPS27L mRNA表达水平在不同年龄组间（20~29岁、30~39岁、40~49岁和50~60岁）存在差异（P < 0.05或P < 0.01）。结论：离体人外周血中辐射敏感基因mRNA表达水平的变化存在个体间差异,且与受照者性别和年龄相关。     

甲基化芯片检测电离辐射诱导人外周血淋巴细胞DNA甲基化水平的变化

目的：筛选正常人细胞基因组中电离辐射后甲基化水平发生变化的基因,为在其中寻找新型辐射损伤标志物奠定研究基础。方法：⁶⁰Co γ射线照射人外周血全血,照射剂量为0、0.5和2.0 Gy。利用Illumina 450K芯片检测外周血淋巴细胞基因组DNA甲基化水平的变化,筛选甲基化水平差异的基因,利用GO功能富集分析基因的分子功能和参与的生物学途径。结果：0.5和2.0 Gy γ射线照射下人外周血淋巴细胞基因组DNA甲基化水平显著上调的基因有1 311个,显著下调的基因286个。GO功能富集分析表明,按富集度大小排列,差异基因在生物途径水平上排在首位的是“细胞过程”（富集度=5.86）,在细胞定位水平上排在首位的是“细胞”（富集度=7.48）,在分子功能水平上排在首位的是“结合”（富集度=5.27）。进一步细分后得到差异基因显著富集在与转录调控及转录因子活性相关的功能上,与以往的研究结果认为DNA甲基化参与转录调控和基因表达相一致;甲基化水平差异基因还显著富集在核苷连接（GO：0001882）上,并在其中寻找到与DNA修复相关的基因RAD50、RAD54L和INIP,以及与维持染色体结构稳定相关的基因HIST1H4K、SMC1B。结论：正常人外周血淋巴细胞基因甲基化水平受电离辐射影响,可进一步研究将这些与DNA修复、维持染色体结构稳定相关的基因甲基化水平作为辐射损伤标志物的可行性。