高效表达的NO对肺腺癌细胞A549放射敏感性的影响

目的 研究同步、高效表达的一氧化氮（NO）对肺腺癌细胞A549放射敏感性的影响,探寻增强肿瘤放射敏感性的新途径.方法 利用前期构建的可调控目的 基因高效表达的载体pfos-iNOS/GFP转染肺腺癌细胞A549,将阳性转染细胞和未转染细胞给予2 Gy X线照射后,检测细胞照射前后不同时相点NO的产量;给予不同剂量的X线照射后,检测照射后各组细胞的存活率,根据细胞存活率分别绘制各组细胞的辐射剂量-存活曲线,并进一步通过计算Do值及放射增敏比（SER）分析各组细胞放疗敏感性的变化.结果 转染载体pfos-iNOS/GFP的细胞照射后,NO浓度较照射前明显增高,其中照射后16 h较照射前增强10倍.转染治疗载体组Do值（1.16 Gy）明显低于未转染组（3.93 Gy）,治疗载体组的放疗敏感性是对照组的3.5倍.结论 高效表达的NO使体外肺腺癌细胞的放射敏感性明显增强,为肿瘤放疗增敏提供了新的模式.     

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.     

胶质母细胞瘤连续快速放疗后的生存率及生活质量

作者对133例胶质母细胞瘤做了连续快速照射法治疗。年龄小于40岁者14例,40～60岁79例,大于60岁40例。除3例为胶质细胞肉瘤外,其余全为多形性胶质母细胞瘤。131例为单一病灶,1例为多灶性,另1例出现颅底、颈部及远处血行转移。一般在术后第12～14天开始放疗,神经功能缺陷和需要静脉营养者不推迟放疗时间。用~(60)Co治疗机平行对穿照射,范围包括肿瘤边缘外2cm,射野最小6×6cm,大者全为脑照射。采用了三种不同的总照射量和分次照射方法。1979年前,总量50Gy,每日2Gy;1980年始给总量60Gy,分段治疗(40Gy后休息2周);1982年改为连续快速照射,即16天内照射总剂量60Gy,每周5天,每日3次,每次1.6Gy,周日加照2.8Gy一次,同时给予镇痉药物、激素等直至放疗结束。所有病人在住院期间均接受积极的康复治疗。作者报告时除1例外,余     

γ射线照射致小鼠胸腺组织信号转导差异基因的变化及意义

目的探讨6Gyγ射线照射后不同时间小鼠胸腺组织信号转导差异基因表达谱的动态变化。方法雄性C57BL/6小鼠48只,5～6周龄,经6Gyγ射线照射后,分别于照射后1、6、14、28d分批活杀取胸腺。提取胸腺组织总RNA,应用快速高通量cD-NA基因芯片技术检测γ射线照射后的差异表达基因,特别是与信号转导相关的差异基因的表达。结果小鼠经6Gyγ射线照射后,随时间推移,胸腺组织信号转导相关差异表达基因数目逐渐减少,照射后1、6、14、28d差异基因数量分别为126、43、27和0个。辐射所诱导的胸腺组织信号转导差异表达基因在照射后不同病理阶段,涉及不同的信号通路,主要包括Wnt受体信号通路、MAPK信号通路、G蛋白偶联受体信号PI-3K/AKT通路、NIK-I-κB/NF-κB级联信号通路等。结论 6Gyγ射线照射小鼠胸腺组织信号转导基因涉及多个信号通路,并且显示出时间上的明显差异。     

2Gy和10Gyγ射线照射正常人淋巴母细胞基因表达转录谱的比较

目的 了解中等剂量和大剂量辐照对基因表达影响的差异性，以此探讨不同剂量γ射线生物学效应的分子基础。方法 正常人淋巴母细胞经2和10Gy^60Coγ射线照射后培养4h（未照射为对照组）。用包含有14022个基因的人类cDNA芯片分析基因转录谱，每个剂量点重复一次芯片检测，照射组与对照组细胞的差异表达基因表达量比值大于2或小于0．5，并且2次检测结果一致的基因点为有效差异表达基因。结果 2Gy照射后共有32个基因表达下凋，46个基因表达上调；10Gy照射后共有219个基因表达水平下降，26个基因表达水平上升，在两个剂量照射条件下都表达下调的基因至少有11个，同时上调的基因有9个，这些基因大多与细胞信号转导、细胞周期调控、DNA损伤修复、细胞凋亡等相关。结论 观察到中等剂量和大剂量辐照的相同诱导表达变化基因，10Gy剂量照射使大量的基因表达抑制，将导致细胞多方面的生理功能障碍。     

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.     

放射耐受性肝癌细胞亚株的筛选与建立

目的 诱导并筛选具有放射耐受性的单克隆肝癌细胞亚株,为进一步研究细胞抗放射生物学变化构建实验模型。方法 采用人肝癌HepG2细胞进行放射诱导,分次照射,累积吸收剂量为60 Gy。经细胞克隆筛选、建株。进行形态学和细胞超微结构观察,同时测定细胞生长特性以及放射敏感性变化与亲本HepG2细胞进行比较,并观察2 Gy照射后细胞内放射相关抗拒基因mRNA表达水平的变化,对该细胞亚株进行鉴定,定名为HepG2/R60细胞亚株。结果 通过2 Gy×30次分割照射诱导,成功建立HepG2/R60细胞亚株。细胞鉴定结果显示,与亲本HepG2细胞比较,细胞形态不规则,伪足伸展,折光度清晰,细胞间连接较为松散。透射电镜观察HepG2/R60细胞表面微绒毛明显增多,线粒体丰富,高尔基体发达。细胞生长延缓,倍增时间明显延迟为34.9 h,与HepG2细胞比较,放射敏感性显著降低,放射相关抗拒基因表达明显升高。结论 成功建立具有放射耐受性的人肝癌细胞亚株:HepG2/R60。经鉴定与其亲本的HepG2细胞比较,其放射敏感性显著降低。     

放射抗拒性食管癌细胞系的建立及基因表达差异分析

目的观察食管癌细胞经射线反复照射后放射敏感性的变化，应用基因芯片技术分析放射抗拒性食管癌细胞基因表达变化。方法食管鳞状细胞癌细胞株TE13经反复γ射线照射（累积剂量120Cy），逐步筛选出具有放射抗拒性的细胞TE13R120。相差显微镜下观察TE13及TE13R120的形态学差异；应用细胞克隆形成实验，验证TE13及TE13R120两种细胞的不同放射敏感性，用流式细胞术检测它们的细胞周期分布特征；基因芯片分析两种细胞基因表达差异。结果TE13R120的细胞群体倍增时间为39．93h，长于亲代TE13（33．94h）。TE13及TE13R120的放射敏感性明显不同（仇值分别为1．63和2．85Gy，SF2值分别为0．55和0．64，Dq值分别为1．38和1．15Gy，n值分别为2．33和1．49）。两种细胞经4Gy放射线照射后，出现不同的细胞周期分布改变，12～48h TE13R120细胞周期变化不明显，而其亲代细胞TE13发生明显G1期阻滞。应用DNA芯片对2159个基因进行了筛选，TE13R120与TE13相比，上调基因96个，下调基因80个。结论新的食管癌细胞系TE13R120比其亲本对射线更加抗拒，并且在基因水平上发生明显变化。4Gy照射后12～48hTE13R120细胞周期变化不明显，而其亲代细胞TE13发生明显G1期阻滞。     

凋亡相关基因与食管鳞状细胞癌放射敏感性相关关系的研究

目的 探讨凋亡相关基因ｂｃｌ－２,ｃ－ｍｙｃ,ｐ５３与食管鳞癌放疗敏感性的关系。方法 采用免疫组化ＬＳＡＢ方法检测食管癌活检组织中ｂｃｌ－２,ｃ－ｍｙｃ,ｐ５３基因表达水平,病人接受放射治疗观察疗效,分析基因表达与放射敏感性的关系。结果 ｂｃｌ－２蛋白表达阳性者放射敏感性明显低于表达阴性者,ｐ５３蛋白表达阳性者略差于阴性者;ｃ－ｍｙｃ基因表达与放射敏感性无关。结论 ｂｃｌ－２,ｃ－ｍｙｃ,ｐ５３等凋亡相关基因表达产物的检测及综合分析有助于食管鳞癌放疗疗效的预测。     

核工业某厂放射工作人员与非放射工作人员的MDM2基因表达调查与分析

目的 探讨核工业某厂放射工作人员与非放射工作人员辐射敏感基因表达的差异。 方法 采集了3名健康人外周血进行60Co γ射线照射,建立辐照后鼠双微体基因2（MDM2）表达的剂量-效应关系,抽取核工业某厂96名工作人员（49名放射工作人员、47名非放射工作人员）外周血,利用实时荧光定量PCR技术检测放射工作人员外周血中MDM2基因的表达情况。 结果 在0~2 Gy剂量范围内,MDM2的表达水平随照射剂量增加而上升。某厂96名工作人员外周血MDM2基因表达水平的检测分析结果表明,非放射工作人员年龄因素对外周血MDM2基因表达无影响（F=2.11,P＞0.05）;放射工作人员外周血MDM2基因表达与非放射工作人员相比,差异具有统计学意义（t=7.78,P＜0.05）。 结论 电离辐射可以诱导人离体外周血MDM2基因表达改变,且基因表达与照射剂量存在一定的剂量相关性,MDM2有望成为核工业放射工作人员健康调查的敏感指标。     

Genotype-dependent radiosensitivity: clonogenic survival, apoptosis and cell-cycle redistribution

PURPOSE: We describe variations of three radiation-induced endpoints on the basis of cell genotype: Clonogenic survival, expression of apoptosis and cell-cycle redistribution. METHODS: Clonogenic survival, apoptosis and cell-cycle redistribution are measured in multiple cell lines after exposure to radiation between 2 and 16 Gy. Cell lines varied in clonogenic radiosensitivity and expression of specific genes. RESULTS: Clonal radiosensitivity is genotype-dependent, associating with four specific genes: A mutated form of Ataxia telangiectasia mutated (mutATM); with two forms of TP53, the gene that is template for tumor protein p53, wildtype TP53 (wtTP53) and mutated TP53 (mutTP53); and an unidentified gene in radioresistant glioblastoma cells. Apoptosis is also genotype-dependent showing elevated levels in cells that express mutATM and abrogated 14-3-3sigma (an isoform of the 14-3-3 gene) but less variation for different forms of TP53. Cell-cycle redistribution varied in mutATM cells. Kinetics of apoptosis are biphasic for both time and dose; cell lines did not express apoptosis at doses below 5 Gy or times before 24 hours. Kinetics of cell-cycle redistribution changed dynamically in the first 24 hours but showed little change after that time. CONCLUSIONS: Clonogenic survival, radiation-induced apoptosis and radiation-induced redistribution in the cell-cycle vary with cell genotype, but not the same genotypes. There is temporal, not quantitative, correlation between apoptosis and clonal radiosensitivity with apoptosis suppressed by lower, less toxic doses of radiation (<5 Gy) but enabled after larger, more toxic doses. Kinetic patterns for apoptosis and redistribution show a common change at approximately 24 hours.     

X射线诱导非小细胞肺癌A549细胞凋亡的适应性反应及相关miRNA筛选的研究

目的 研究X射线辐射诱导非小细胞肺癌（NSCLC）A549细胞凋亡的适应性反应,并筛选适应性反应相关的微RNA（miRNA）。 方法 将NSCLC A549细胞分为6组,包括 50 mGy+20 Gy、200 mGy+20 Gy、20 Gy、50 mGy、200 mGy照射组及对照组（0 Gy）,前2组细胞分别用50、200 mGy初始剂量进行照射,培养6 h后用20 Gy的效应剂量进行照射,20 Gy、50 mGy、200 mGy照射组同时进行照射。培养24 h后使用流式细胞仪检测细胞凋亡情况。利用小RNA测序技术筛选差异表达miRNA,并对其靶基因进行基因本体（GO）及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路的功能富集分析。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对部分差异表达miRNA进行验证。2组间数据的比较采用Welch t检验。 结果 50 mGy+20 Gy照射组和200 mGy+20 Gy照射组的A549细胞早期凋亡率分别为（1.81±0.11）%和（2.17±0.19）%,低于20 Gy照射组的（4.54±0.23）%,且差异均有统计学意义（t=10.680、8.006,均P<0.01）。与20 Gy照射组相比,50 mGy+20 Gy照射组和200 mGy+20 Gy照射组共同差异表达趋势miRNA有1个上调（miR-3662）、15个下调（miR-185-3p、miR-1908-5p、miR-1307-5p、miR-182-3p、miR-92a-3p、miR-582-5p、miR-501-3p、miR-138-5P、miR-1260b、miR-484、miR-378d、miR-193b-3P、miR-127-3p、miR-1303及miR-654-5p）。GO富集分析结果显示,差异表达miRNA调控靶基因功能显著富集于细胞通讯调节、代谢过程的正向调节、代谢信号的调节、酶结合及催化活性等过程。KEGG富集分析结果显示,靶基因相关信号通路显著富集于溶酶体、丝裂原活化蛋白激酶、Ras和内吞作用等信号通路。qRT-PCR检测结果显示,miRNA表达情况与基因芯片结果趋势一致（10个miRNA表达水平得到验证）。 结论 X射线50、200 mGy照射剂量均能诱导NSCLC A549细胞凋亡的适应性反应,并筛选到一组共同差异表达的miRNA,可能在X射线辐射诱导细胞凋亡的适应性反应中发挥了重要作用,有可能成为调节电离辐射生物效应的潜在靶点。     

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.     

7Gyγ射线照射后4h小鼠骨髓差异表达基因的初步研究

目的 为探讨急性放射病骨髓损伤的分子机制,研究整体照射条件下,辐射前后骨髓基因表达的变化。方法 运用抑制消减杂交、cDNA阵列杂交及Northern杂交等方法,筛选C57BL/6J小鼠受7Gy60Co γ射线照射后4h骨髓组织差异表达基因。结果 筛选到一系列辐射后可能表达升高的基因,其功能涉及细胞周期调控、抗氧化、DNA损伤修复和造血免疫,实验确证CDKN1A及S100A8基因的差异表达。结论 辐射后差异表达基因的功能说明骨髓受辐射后即发生哺乳细胞普遍发生的辐射效应(如DNA损伤、细胞周期阻滞、过氧化反应),同时骨髓的造血免疫功能及神经内分泌调节发生改变。     

生物信息学分析影响胶质母细胞瘤生物学行为的关键基因

 

目的 应用生物信息学方法分析与胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)生物学行为密切相关的关键(HUB)基因。方法 在基因表达综合数据库(gene expression omnibus, GEO)中获取GBM相关芯片数据,并利用R语言分析GBM组织与正常脑组织之间的差异表达基因;利用GO 数据库和 KEGG数据库对差异表达基因进行功能富集和注释;利用 STRING 数据库和 Cytoscape 软件构建蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction, PPI),分析HUB基因;利用TCGA数据库分析HUB基因对胶质瘤患者预后的影响。结果 共鉴定出 628个差异表达基因,其中 87个为上调基因,541个为下调基因。生物学过程主要富集在神经递质分泌、胞外分泌的监管、化学突触传递等方面。通过不同算法的比较,最终得到19个HUB基因,HUB基因主要富集的信号通路包括逆行神经的信号通路、突触囊泡循环通路及GABA相关通路等。在HUB基因中GABRD基因表达情况与肿瘤预后显著相关。结论 DNM1、RBFOX1、GABRD等HUB基因可能在GBM的生物学过程中发挥重要作用。

     

60Coγ射线离体照射诱导人线粒体COXI、ND1和ND6基因表达变化的研究

目的 探讨电离辐射诱导的人线粒体基因COXI、ND1和ND6表达的变化。方法 用⁶⁰Coγ射线(1、3、5、8和10 Gy)照射指数增长期的人淋巴细胞永生化细胞株,8 h后用反转录PCR(RT-PCR)和实时荧光定量PCR(Real-time PCR)的方法检测线粒体基因(COXI、ND1和ND6)的表达变化,分析剂量-效应关系;以5 Gy剂量照射后,于不同时点(0.5、4、8、12、24、48和72 h)分析3种线粒体基因的表达变化,观察时间-效应变化。结果 通过量效关系和时效关系方面的研究发现,COXI、ND1和ND6基因表达总体上调,但3种基因又具有其各自的特征:COXI基因除5 Gy外,其他剂量照射后与对照组相比表达增强(F=116.62, P<0.05);ND1基因经1、8、10 Gy剂量照射后,与对照组相比表达增强(F=25.13, P<0.05),5 Gy剂量照射后,除8和48 h两组外,其余各组的表达改变与对照组相比,表达增强(F=223.68, P<0.05);ND6基因经1、8、10 Gy剂量照射后与正常对照组比较,基因表达增强(F=18.51, P<0.05),5 Gy剂量照射后4、8、24、48和72 h与对照组相比表达,明显增强(F=138.91, P<0.05)。结论 电离辐射可以诱导人线粒体COXI、ND1和ND6基因表达的改变,总体表达是增强的。