低剂量辐射诱导适应性反应的分子机制研究现状

低剂量辐射(low dose radiation，LDR)可以增强细胞对随后进行的攻击性剂量(challenge dose)照射的抵抗能力，从而降低攻击性照射引起的染色体畸变和DNA损伤。人们把LDR的这种效应称之为“低剂量辐射诱导的适应性反应”。低剂量辐射诱导适应性反应的分子机制主要涉及细胞信号转导、ROS(活性氧物质)的作用和DNA修复兴奋效应等方面。     

低剂量辐射诱导适应性反应的分子机制研究现状

低剂量辐射(low dose radiation,LDR)可以增强细胞对随后进行的攻击性剂量(challenge dose)照射的抵抗能力,从而降低攻击性照射引起的染色体畸变和DNA损伤。人们把LDR的这种效应称之为"低剂量辐射诱导的适应性反应"。低剂量辐射诱导适应性反应的分子机制主要涉及细胞信号转导、ROS(活性氧物质)的作用和DNA修复兴奋效应等方面。     

低剂量辐射增强大剂量辐射对人胶质瘤的抑瘤作用

目的 探讨低剂量辐射及低剂量联合大剂量辐射对人胶质瘤生长的影响。方法 以胶质瘤细胞株U251及荷人胶质瘤裸鼠移植瘤为研究对象,分别给予低剂量辐射和低剂量联合大剂量辐射,采用细胞计数、噻唑蓝(MTT)、流式细胞术等方法检测对细胞增殖的影响,通过计算抑瘤率来观察低剂量辐射联合大剂量辐射对移植瘤生长的影响。结果 低剂量辐射后U251细胞计数、MTT及流式细胞术检测结果与假照组相比差异无统计学意义;大剂量辐射组及低剂量联合大剂量辐射组细胞增殖明显受抑,凋亡增多,细胞周期G₂期阻滞,两组间差异无统计学意义;低剂量辐射联合大剂量辐射组与单独大剂量辐射组均对裸鼠移植瘤有明显的抑制作用,但联合照射组抑瘤作用更强;联合照射组与单纯大剂量辐射组相比,血液系统损伤有所减轻。低剂量辐射组与假照组相比肿瘤生长差异无统计学意义。结论 低剂量辐射对人胶质瘤细胞无直接的抑制作用、兴奋效应,不诱导对大剂量辐射适应性反应,但能够在对正常造血系统产生保护作用的基础上,增强大剂量辐射对荷瘤裸鼠移植瘤的抑瘤作用,这种协同抗肿瘤作用在去除细胞免疫影响后仍然存在。     

低剂量γ射线诱导小鼠细胞不同辐射敏感株对基因突变适应性反应

作者用低剂量γ射线预照射同源但辐射敏感性不同的小鼠乳癌细胞ＳＫ－１和ＳＸ－９，观察其对随后较大剂量照射所引起ｈｐｒｔ基因突变的影响．结果，具有辐射抗性的ＳＲ－１细胞经５ｍＧｙ或１ｃＧｙ低剂量顶照射后，能显著降低随后３Ｇｙ照射诱发的ｈｐｒｔ基因突变频率．而ＤＮＡ双链断裂修复能力缺陷的电离辐射敏感细胞ＳＸ－９，经相同处理后，并不减轻随后的较大剂量照射所诱发的基因突变率．表明ＤＮＡ双链断裂修复缺陷的细胞，对低剂量辐射诱导的适应性反应能力差．     

电离辐射对细胞中ADPRT的激活与诱导作用

研究了不同剂量γ线照射对小鼠ＳＲ－１细胞中ＡＤＰＲＴ活性的影响。结果表明５０Ｇｙ以上剂量照射对ＡＤＰＲＴ的催化反应有明显的激活作用，并且随照射剂量的增加而提高。此外，细胞受０．０１Ｇｙ低剂量照射之后一定时间，无论是再照射还是不照射５０Ｇｙ大剂量，所测得的ＡＤＰＲＴ活性都明显高于未受低剂量照射的细胞，表明低剂量辐射对细胞中ＡＤＰＲＴ具有诱导作用。     

低剂量辐射诱导适应性反应规律及其机理研究的进展

低剂量辐射诱导适应性反应规律及其机理研究的进展蔡露作者拟在自己工作的基础上结合国外研究结果对低剂量辐射诱导适应性反应规律及其机理进行总结。实验主要采用人、家兔外周血淋巴细胞、小鼠体细胞和生殖细胞经离体或整体小剂量照射（即：适应性照射剂量，简称：Ｄ１）...     

低剂量辐射刺激作用的实验研究

本文报告低剂量,低LET辐射对小鼠免疫功能、染色体畸变和DNA损伤修复影响的实验资料。低剂量单次x线或持续γ线全身照射后,出现辐射刺激效应,表现为(1)增强免疫功能,包括抗体形成反应增强、自介素2产生增多、NK活性增高、胸膜细胞增殖加快和ConA诱导的大分子合成激活,(2)诱导细胞遗传学适应性反应,即低剂量辐射预先作用使相继较大剂量所致染色体损伤减轻； (3)促进DNA修复,包括非程序DNA合成增强和DNA聚合酶活性增高。对辐射刺激效应的发生机理和意义进行了讨论。     

低剂量辐射诱导细胞遗传学适应性反应的某些规律

10mGyX射线可诱导人外周血淋巴细胞和家兔外周血淋巴细胞产生对相继较大剂量(1.5Gy)X射线诱发染色体畸变的抗性, 称之为适应性反应。在离体和整体条件下, 该反应广泛存在于体细胞和生殖细胞中, 其反应程度与低剂量辐射的剂量呈负相关, 即辑先照射的剂量愈低, 诱导的适应性反应愈明显。同时还发现该反应也受许多因素的影响, 如: 低剂量辐射的剂量、剂量率, 照射时间以及生物个体差异等因素。     

一低剂量辐射诱导新基因的转录调控和初步功能分析

目的：克隆低剂量辐射诱导基因，研究辐射对其转录调控作用和生物学功能。方法：用mRNA差异显示技术分离辐射诱导表达基因，用RACE技术获取cDNA旁侧序列，Northern杂交分析基因的转录调节，生物信息学分析基因的结构和功能。结果：获得包括3'端在内的辐射诱导新基因LRIGx的cDNA片段，序列同源性比较显示与人染色体20ql 1.2-12一段DNA高度同源（＞99％），Northern杂交结果揭示该基因转录子全长约8．5kb，在0．2Gy照射后2h出现诱导表达，4h后转录子水平为对照细胞的5倍多，也受0．02Gy更低剂量照射诱导表达，2Gy大剂量照射后1h出现短暂诱导表达，但不如低量照射明显，2h后恢复正常水平，生物信息学分析结果显示该基因编码产物含有解旋酶活性保守区，结论：分离鉴定出一低剂量辐射反应基因，其编码蛋白可能参与DNA代谢（如修复）等细胞辐射反应过程。     

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…     

肺低剂量区体积预测放射性肺炎的研究进展

放射性肺炎是肺癌放射治疗最常见的并发症之一。正常肺组织接受的照射剂量是预测放射性肺炎发生的剂量学参数,其中肺低剂量区体积是放射性肺炎的有效预测因子。了解肺低剂量区体积预测放射性肺炎的研究现状,能为临床放疗计划制定提供参考信息,有利于降低放射性肺炎的发生率。就肺低剂量区体积预测放射性肺炎的研究进展予以综述。     

放射工作人员外周血淋巴细胞核质桥水平及其影响因素分析

目的初步探讨放射工作人员的性别、年龄、工龄、工种和年有效剂量等因素对其外周血淋巴细胞核质桥(NPB)的影响。方法收集100例河南省放射工作人员外周血,利用细胞分裂阻滞实验(CBMN法)制备人外周血淋巴细胞NPB标本,分析NPB率和NPB细胞率及各类因素对NPB的影响。结果放射工作人员NPB率高于正常健康人群(Z=-8.123,P<0.01)。性别对NPB的影响差异无统计学意义(P>0.05),年龄、工龄、工种和年有效剂量均对NPB有影响(χ^2=7.202~45.571,P<0.05)。结论NPB能反映出长期小剂量慢性照射对职业受照人群健康的影响。     

c-ski对大鼠皮肤成纤维细胞抗辐射作用的影响

目的 研究原癌基因c—ski对大鼠皮肤成纤维细胞抗辐射作用的影响，并探讨其可能的机理。方法 采用Annexin—V—FITC—PI标记的方法。通过流式细胞仪检测2—8Gy的软X线照射对培养的大鼠皮肤成纤维细胞凋亡的影响；观察转染c—ski基因后细胞凋亡的变化；并采用Western blot检测c—ski对凋亡蛋白Bax、Bcl-2表达的影响。结果 软X线照射以剂量依赖的方式增加细胞凋亡，并且随着时间的延长进一步增加，大约在36h时达到峰值。转染c—ski基因使4Gy照射24h后的成纤维细胞凋亡率显著下降。转染c—ski基因48h后，Bax的表达和对照组差异无统计学意义，而Bcl-2的表达显著增加。结论 c—ski可降低成纤维细胞的辐射敏感性，促进Bcl-2的表达可能是其机理之一。     

Chronic exposure to gamma irradiation at low-dose rates accelerates blood pressure decline associated with aging in female B6C3F1 mice

Abstract

Purpose: Many studies are focusing on the biological effects of gamma irradiation at low-dose rates. Studies have shown that chronic exposure to gamma irradiation at low-dose rates shortened the lifespan of mice due to neoplasm formation. The aim of this study was to clarify the physiological effects of long-term exposure to gamma irradiation at low-dose rates in mice, measured with noninvasive parameters such as blood pressure.

Materials and methods: Specific-pathogen-free female B6C3F₁ mice were irradiated with gamma rays at a low dose of 20 mGy/day – a dose rate shown to shorten the life span in previous studies. The blood pressure parameters (systolic, diastolic, and mean blood pressure), heart rate, tail blood volume, and blood flow of the mice were measured every 7 weeks. Age-matched, non-irradiated mice were used as controls.

Results and conclusion: The blood pressure levels of the irradiated mice decreased at an earlier age compared to the non-irradiated control mice. The expression levels of the marker genes of aging that are also associated with regulation of blood pressure showed significant differences between non-irradiated and irradiated mice. These results indicated that long-term exposure to gamma irradiation at low-dose rates induce the expression levels of Rap1a and reduces Panx1 and Sirt3, which may have contributed to the accelerated blood pressure decline in female mice.     

电离辐射对小鼠胸腺Th17细胞相关细胞因子的影响

目的 通过研究电离辐射对小鼠胸腺Th17细胞相关细胞因子的影响,探讨高、低剂量辐射诱导不同的免疫效应中Th17细胞功能。方法 将健康ICR小鼠按随机数字表法分为健康对照组、低剂量照射组(0.05、0.075 Gy)和高剂量照射组(0.5、1.0、2.0、4.0 Gy)探讨剂量-效应关系,用X射线深部治疗机进行不同剂量的全身照射,于照射后24 h处死。同时,探讨时间-效应关系,即分为健康对照组、低剂量照射组(0.075 Gy)和高剂量照射组(2.0 Gy),于照射后12、24、48 h处死,取胸腺组织制备成组织匀浆,ELISA法检测小鼠胸腺细胞中白介素-17a(IL-17a)与白介素-21(IL-21)的浓度。结果 在时间-效应结果中,与健康对照组相比,0.075 Gy照射组胸腺细胞IL-17a和IL-21分泌量呈下降趋势,其分泌量于48 h降到最低(t=3.85、4.73,P<0.05);而2.0 Gy照射组均呈大幅度上升趋势,其分泌量在48 h达到最高(t=-6.74、-6.19,P<0.05);在剂量-效应结果中,与健康对照组相比,较低剂量照射组胸腺细胞IL-17a与IL-21分泌量下降,在0.05 Gy最低(t=8.39、16.45,P<0.05);较高剂量照射组胸腺细胞的分泌量上升,在4.0 Gy时升至最高(t=-15.60、-18.62,P<0.05)。结论 高剂量辐射可以诱导小鼠胸腺细胞IL-17a与IL-21分泌量的增加,而低剂量辐射使其下降,表明Th17细胞相关的细胞因子在低剂量辐射诱导的免疫功能增强效应和高剂量辐射诱导免疫抑制效应中起着重要的作用。     

Low-Dose Irradiation and Short-Exposure Suboptimal-Dose Paclitaxel Adversely Modulate Metastatic Potential of Squamous Carcinoma Cells

BACKGROUND AND PURPOSE: Low-dose irradiation and suboptimal drug concentrations may induce unexpected biological responses. Paclitaxel (PTX) is a widely used drug, which has a range of antitumoral effects and which is also regarded as a radiation sensitizer. In this study, it was tested how "suboptimal" short exposure to PTX modifies the biological effects of low-dose irradiation on human epithelial carcinoma cell lines. MATERIAL AND METHODS: 2 Gy irradiation, 7 and 100 nM PTX treatment, and their combinations were tested on squamous and transitional cell carcinoma lines A431, KB and ECV304. Cytoskeleton of interphase cells was investigated with immunocytochemistry and confocal laser scanning microscopy; viability and clonogenicity were assessed with MTT test and standard clonogenic assay. Effects on tumor growth and metastatic potential of A431 cells were tested in vivo using a liver metastasis model in SCID mice. RESULTS: Exposure of human tumor cells to irradiation induced bundling of microtubules, similar to PTX. Combined treatments suspended each other's effect independently of treatment combinations. Single or combination treatments with low-dose PTX did affect cell proliferation to no relevant extent in vitro or in vivo (primary tumor xenografts of A431 cells). However, exposure to irradiation of A431 cells inhibited while 100 nM PTX stimulated their liver-metastatic potential. Combination of 100 nM PTX with irradiation suspended the effect of 100 nM PTX and exhibited the highest antimetastatic activity. CONCLUSION: Short exposure to PTX and irradiation can interfere with each other's effects on tumor cells without significant modulation of proliferation and tumorigenicity. However, PTX and irradiation may significantly modulate the metastatic property of tumor cells.     

超高剂量率照射后水分子的辐射化学效应研究

目的 对比分析超高剂量率(FLASH)照射和常规剂量率照射后水分子电离的辐射化学效应。方法 以超纯水为研究对象,分别实施常规照射和FLASH照射,采用电子顺磁共振法检测均相阶段的羟基自由基生成量,荧光探针法分析扩散期过氧化氢(H₂O₂)产量。构建脂质体常规照射和FLASH照射模型,分析水分子辐射化学效应诱发脂质过氧化情况。结果 照射可诱导水分子电离发生化学反应。其中,均相阶段,FLASH照射产生羟基自由基的水平与常规照射无明显差异(P>0.05)。扩散期,FLASH照射产生H₂O₂的水平明显低于常规照射(t=0.49~12.81,P<0.05)。构建脂质体模型证实,常规照射通过水分子辐射化学效应诱导脂质氧化应激较FLASH照射显著(t=0.31~11.73,P<0.05)。结论 FLASH照射后水分子的辐射化学效应明显弱于常规照射,这可能是FLASH效应的机制之一。     

泌尿系结石螺旋CT低辐射量扫描的临床应用

目的:探讨螺旋CT低剂量扫描在泌尿系结石诊断中的临床应用价值。方法:对75例临床怀疑泌尿系结石患者根据就诊顺序分为3组:标准剂量组、低剂量组1和低剂量组2,标准剂量组采用120kV,180mA,螺距0.938进行扫描;低剂量组1和低剂量组2分别采用管电流120mA、80mA进行扫描,其它扫描条件与标准剂量组相同。记录每次扫描的放射容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)和有效剂量(ED)。由两位具有10年以上CT工作经验的医师进行影像诊断和图像质量评估,计算标准剂量和低剂量CT检查诊断泌尿系结石的敏感度、诊断符合率和阳性预测值。对所有图像进行主观质量评分,并测量其客观噪声值。结果:两个低剂量组与标准剂量组比较,CT剂量指数分别减少29.7%和55.5%,低剂量组1、2对泌尿系结石诊断的敏感度均为93.8%,诊断符合率分别为96.0%和95.5%,阳性预测值分别88.2%和100%,与标准剂量组比较差异均无统计学意义。图像质量方面,尽管剂量降低后图像噪声有所增加,但所有图像质量仍符合诊断要求。结论:低剂量螺旋CT扫描能满足泌尿系结石的诊断要求,大大降低了受检者的辐射剂量。     

A new low-dose CT examination compared with standard-dose CT in the diagnosis of acute sinusitis

A low-dose CT of the paranasal sinuses was designed with few, thin sections, non-uniform intersection gaps, low milliampere settings and avoidance of direct radiation to the eye lens. The low-dose CT was prospectively compared with standard-dose CT in patients with suspicion of acute sinusitis. Forty-seven patients were examined with low-dose CT immediately after standard-dose CT. The effective dose and the lens dose were calculated and compared. Using standard-dose CT as a gold standard the sensitivity and specificity of low-dose CT was calculated for each sinus group. The effective dose and the lens dose of the low-dose CT were reduced to, respectively, 3 and 2% of the standard-dose CT. The diagnostic yield of the low-dose CT with regard to acute sinusitis was good with a high specificity (≥96%) for all sinus groups. The sensitivity was also high (≥95%) except for the frontal sinus where the sensitivity was 83%. Low-dose CT offers considerable dose reduction and should be the standard for imaging patients with suspected acute inflammatory paranasal disease. Electronic Publication     

宇宙辐射对民航机组人员的危害及其防护

综述了宇宙射线的来源、成分，高度、纬度效应以及机组人员飞行中所受宇宙辐射的剂量水平、危险性。根据国际放射防护委员会（ICRP）提出的有关职业照射的剂量限值，结合民航机组人员长期均匀的接受宇宙辐射这一特点，提出了修订相应的剂量限值标准的建议和一系列防护措施。