低剂量率辐射生物效应的研究进展

辐射的剂量率能显著影响放射治疗的生物效应,降低剂量率就降低了生物效应。然而,当剂量率降低到一定阈值以下,DNA损伤不能激活细胞的探测器——共济失调毛细血管扩张症突变(ATM)基因以及ATM基因介导的损伤修复途径,因而出现细胞高的致死性,即"反剂量率效应"。在持续低剂量率照射下,主要有两条修复途径参与双链断裂(DSB)的修复,即非同源末端连接(NHEJ)修复和同源重组(HR)修复。这些修复系统在亚致死性损伤和产生剂量率效应中起重要作用,如果损伤得以完整和精确的修复,细胞的辐射敏感性就会发生改变;如果损伤不能被修复,则会诱导细胞凋亡。p53基因在低剂量率辐射引起的细胞周期阻滞和诱导细胞凋亡过程中起关键作用。     

低剂量率辐射生物效应的研究进展

辐射的剂量率能显著影响放射治疗的生物效应，降低剂量率就降低了生物效应。然而。当剂量率降低到一定阈值以下，DNA损伤不能激活细胞的探测器——共济失调毛细血管扩张症突变（ATM）基因以及ATM基因介导的损伤修复途径，因而出现细胞高的致死性，即“反剂量率效应”。在持续低剂量率照射下，主要有两条修复途径参与双链断裂（DSB）的修复，即非同源末端连接（NHEJ）修复和同源重组（HR）修复。这些修复系统在亚致死性损伤和产生剂量率效应中起重要作用。如果损伤得以完整和精确的修复，细胞的辐射敏感性就会发生改变；如果损伤不能被修复。则会诱导细胞凋亡。p53基因在低剂量率辐射引起的细胞周期阻滞和诱导细胞凋亡过程中起关键作用。     

低水平辐射兴奋效应与肿瘤

机体免疫功能和 Ｄ Ｎ Ａ 损伤修复与肿瘤密切相关,因此,低水平辐射诱导的免疫增强效应和适应性反应对肿瘤影响的研究具有理论意义和应用价值。本文概述了低水平辐射兴奋效应对肿瘤的发生、发展和转归的影响及其机制的研究现状。     

真核基因损伤修复和基因表达的辐射兴奋效应

国内外实验室围绕核酸分子水平，在低剂量电离辐射兴奋效应方面的研究进展，包括基因突变、ＤＮＡ损伤修复及辐射诱导基因表达等方面的研究工作，是低剂量辐射兴奋效应分子机制研究中的重要内容     

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。     

低水平辐射兴奋效应与肿瘤

机体免疫功能和ＤＮＡ损伤修复与肿瘤密切相关,因此,低水平辐射诱导的免疫增强效应和适应性反应对肿瘤影响的研究具有理论意义和应用价值,本文概述了低水平辐射兴奋效应对肿瘤的发生,发展和转归的影响及其机制的研究现状。     

应用脉冲电场凝胶电泳分析X射线诱发人骨肉瘤细胞DNA双链断裂与损伤修复效应

目的 研究电离辐射诱发人骨肉瘤肿瘤细胞DNA双链断裂与辐射损伤修复效应, 观察辐射损伤、损伤修复效应与肿瘤细胞辐射敏感性之间的关系。方法 选用强制均匀电场电泳, 分别测定经不同剂量X射线照射和相同剂量照射后培养不同时间, 人骨肉瘤Rho0和143.B肿瘤细胞株DNA双链断裂。结果 (1)X射线诱发人骨肉瘤肿瘤细胞的DNA双链断裂与辐射剂量呈线性正比关系; (2)培养后的人骨肉瘤肿瘤细胞对辐射诱发的DNA双链断裂具有一定修复能力; (3)Rho0比143.B细胞株具有更高的辐射敏感性; (4)脉冲电场凝胶电泳技术是分析人肿瘤细胞DNA双链断裂的敏感方法。结论 脉冲电场凝胶电泳是分析人肿瘤细胞DNA双链断裂的敏感方法; 电离辐射诱发人骨肉瘤细胞DNA双链断裂与损伤修复效应和肿瘤细胞的辐射敏感性有密切关系。     

低水平电离辐射诱发的染色体畸变

天然辐射高本底地区和职业受照人群调查以及实验室研究都表明,低水平辐射诱发的染色体畸变规律与大剂量电离辐射效应不同,主要是辐射损伤激活了修复系统。     

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。     

单细胞凝胶电泳检测辐射诱导的DNA双链 断裂修复时效性研究

目的 探讨细胞DNA辐射损伤修复时效性,拟合修复曲线和修复平面模型,提高其在辐射生物剂量估算中应用的准确性。方法 通过对离体外周血淋巴细胞用不同剂量γ射线照射后3、24、48 和72 h进行中性单细胞凝胶电泳实验,检测辐射诱导的DNA双链断裂修复程度。结果 照射后不同时间点的剂量-效应曲线和不同剂量点的修复曲线拟合度均较高(r >0.98, P <0.01),将两者结合后,拟合的曲面光滑度较好。结论 不同剂量下的损伤修复呈线性关系,修复曲面模型可用于辐射原发损伤估算。     

SKP2表达对受照食管癌细胞诱导辐射旁效应的影响

目的：探究SKP2表达水平对受照食管癌细胞所诱导辐射旁效应的影响。方法：Western blot法筛选出SKP2高表达和低表达的食管癌细胞系,微核检测法探讨SKP2对受照食管癌细胞所诱导辐射旁效应的影响。建立SKP2高表达和低表达的转染细胞系,Western blot法验证转染效率,微核检测法进一步验证SKP2对受照食管癌细胞所诱导辐射旁效应的影响。通过γ-H2AX聚集点检测法探究SKP2影响受照食管癌细胞所诱导辐射旁效应的作用机制。结果：微核检测结果表明,SKP2高表达的受照细胞诱导的辐射旁效应显著低于SKP2低表达的受照细胞诱导的辐射旁效应（t=8.06,P<0.01）。SKP2转染细胞系的微核检测结果进一步验证了SKP2的表达对受照食管癌细胞诱导的辐射旁效应的抑制作用,SKP2表达升高,辐射旁效应减弱（t=11.12、10.16,P<0.01）;SKP2表达降低,辐射旁效应增强（t=8.39、8.83,P<0.01）。γ-H2AX聚集点检测结果表明,受照细胞SKP2表达升高可提高旁效应细胞的DNA损伤修复能力（t=6.85、7.10,P<0.01）。反之,会抑制旁效应细胞的DNA损伤修复能力（t=7.66、8.47,P<0.01）。结论：SKP2的表达抑制受照食管癌细胞诱导的辐射旁效应,并且这一机制至少部分是通过SKP2对DNA损伤修复能力的调节来实现的。     

辐射分子生物学展望

辐射分子生物学的发展在于寻找未决的问题及其分析方法.考虑到细胞辐射效应的终点,研究受照细胞的DNA损伤类型及其修复机理自然成为必要的课题.目前,正致力于甄别、克隆参与控制DNA损伤修复的基因并分析其核苷酸序列、研究基因调节.有关DNA修复基因产物即酶和蛋白质,亦应进一步研究导致核苷酸序列改变、点突变的酶学反应.DNA聚合酶的误导误配及错误调控也许是可能的机理.     

电离辐射诱发DNA链断裂及其修复动力学

电离辐射诱发DNA损伤及其修复过程的研究对揭示电离辐射生物效应的分子机理有重要意义。本文根据近年来文献报道,论述了辐射诱发哺乳动物细胞DNA链断裂的依据、与致死效应和染色体畸变的关系、修复模式及测定方法的新进展。     

辐射的细胞和分子生物效应研究进展

放射生物学在20世纪取得了许多重要的研究成果，其中在细胞和分子水平上的进展更是迅速。进入21世纪以来，作为放射医学国家级重点学科的主要科研方向之一，苏州大学放射医学与公共卫生学院在辐射的细胞和分子生物学效应方面开展了一系列深入研究，其中包括对体细胞和生殖细胞的DNA损伤及修复，辐射敏感基因和DNA修复基因的表达及调控，以及辐射分子生物剂量计等，下述文章就是这些研究的部分反映。     

调节肿瘤放射敏感性的miRNAs研究进展

miRNA是一类非编码的小RNA, 它主要利用碱基互补配对的方式与特异性靶基因信使RNA的3'-非翻译区结合, 通过降解靶RNA或抑制蛋白质的翻译合成, 从而实现对靶基因转录后水平的调控。放射治疗是治疗肿瘤的主要手段之一, 肿瘤的辐射生物效应对其放疗效果至关重要, 也是确定某肿瘤组织辐射敏感或辐射耐受的一个重要因素。研究证实, miRNAs通过影响DNA损伤修复、细胞周期检查点、凋亡、信号转导、肿瘤组织微环境等因素参与肿瘤放疗敏感性的调控, miRNAs为肿瘤放射治疗提供了新途径。     

应用脉冲电场凝胶电泳分析X射线诱发人骨肉瘤细？…

目的 研究电离辐射诱发人骨肉瘤肿瘤细胞ＤＮＡ双链断裂与辐射损伤修复效应,观察辐射损伤、损伤修复效应敏感性之间的关系。方法 选用强制均匀电场电泳,分别测定经不同的剂量Ｘ射线照射和相同剂量照射后培养不同时间,人骨肉瘤Ｒｈｏ０和１４３．Ｂ肿瘤细胞株ＤＮＡ双链断裂。结果 （１）Ｘ射线诱发人骨肉瘤瘤细胞的ＤＮＡ双链辐射剂量呈线性正比关系;（２）培养后的人骨肉瘤肿瘤细胞对射诱发的ＤＮＡ双链断裂具有一定修复能力     

95GHz毫米波辐射对兔眼的损伤效应

目的观察95 GHz毫米波辐射对兔眼的损伤效应。方法采用95 GHz不同功率密度毫米波对兔眼进行辐射,青紫蓝兔15只,随机分为5组：假辐射组、1 W/cm2组、2 W/cm2组、3 W/cm2组、4 W/cm2组,辐射时右眼用开睑器固定,左眼呈自然状态,于辐射后即刻和1～60 d对兔眼进行动态观察。结果不同功率密度毫米波辐射动物出现转头、嘶叫挣扎、结膜充血、角膜浸润等反应,辐射后1～60 d各组动物不同程度出现眼睑、结膜充血、水肿、感染,晶体密度增高、混浊等改变,并随功率密度增大而加重和持续时间延长,其中右眼重于左眼,上述症状经历初期、高峰期、恢复期。视网膜未见明显变化。结论不同功率密度95 GHz毫米波辐射后眼损伤效应呈现辐射剂量依赖性和时间依赖性的动态变化,并具有发生快速性、自行修复性、时相差异性和不同部位差异性特点。     

辐射诱导的适应性效应及其分子机制

辐射适应性效应是一种生物防御机制,是指低剂量辐射可以增强细胞对随后高剂量照射的抵抗能力,从而降低高辐射引起的各种损伤.目前为止,RAR的分子机制还不清楚,研究主要涉及DNA损伤修复、细胞周期调控、细胞对抗氧化应激系统以及应激反应蛋白,参与细胞信号传递的分子主要包括蛋白激酶C、有丝分裂原激活蛋白激酶、p53蛋白、共济失调性毛细血管扩张突变基因及DNA依赖性蛋白激酶.     

微束在辐射诱导的旁效应研究中的应用

辐射诱导的旁效应现象近年来已经引起了越来越多的关注,它对于目前低剂量辐射效应的研究将产生重大影响。在其研究过程中,由于电离粒子在能量、径迹上的随机分布,用常规照射的方法无法提供旁效应的直接证据以及准确的单一粒子与生物体的作用结果。微束的发展,特别是单粒子微束通过将精确数量的粒子准确地射入细胞或细胞特定位置,为辐射诱导的旁效应的研究提供了直接有用的手段。为此,论述了辐射诱导的旁效应现象以及微束在其研究中的应用。