电离辐射致线粒体DNA 4977 bp缺失质粒构建及其鉴定

目的 建立电离辐射诱导的人线粒体DNA（mtDNA）4977bp缺失片段和对照DNA片段的稳定质粒，用于线粒体基因组相关研究。方法 对无mtDNA 4977 bp缺失的正常人外周血进行离体照射10Gy^60Coγ射线，提取细胞总DNA，用巢式PCR扩增mtDNA 4977 bp缺失片段，普通PCR扩增对照ND1基因片段。PCR产物经纯化后构建质粒；提取质粒DNA，DNA样品经酶切、纯化后测序，将测序结果进行BLAST分析。结果 PCR扩增的跨mtDNA 4977 bp缺失的DNA片段和ND1基因片段大小与预期值是吻合的。对制备的质粒DNA样品进行测序，结果 经BLAST分析，两种质粒DNA与人线粒体序列同源性在99％以上。结论 本研究中所构建的质粒是成功的，可以用于人mtDNA 4977 bp缺失的定性或定量研究。     

60Coγ射线诱导人外周血淋巴细胞核质桥的剂量-效应关系研究

目的 确定核质桥判定标准,建立 ⁶⁰Co γ 射线诱导正常人外周血淋巴细胞中核质桥（NPB）的剂量-效应曲线。 方法 用 ⁶⁰Co γ 射线照射3名健康男性离体外周血,照射剂量分别为0、1、2、3、4、5和6 Gy,剂量率为1 Gy/min,采用胞质分裂阻滞微核（CBMN）法进行细胞培养、收获、制片、染色。在光学显微镜下分析双核细胞中NPB及微核（MN）。 结果 在0~6 Gy ⁶⁰Co γ 射线照射后,人外周血双核淋巴细胞中的NPB符合泊松分布,且NPB频率随吸收剂量增加而增加（H=19.51,P<0.01）,拟合回归方程为线性平方模式y=（1.39×10^-3）x² + （4.94×10^-3）x （R²=0.981,P < 0.01）。 结论 成功建立 0~6 Gy ⁶⁰Co γ 射线诱导正常人外周血淋巴细胞中NPB的剂量-效应曲线。     

线粒体DNA4977bp缺失和彗星分析评价肿瘤细胞的辐射敏感性

目的 探讨mtDNA4977bp缺失和彗星分析用于肿瘤细胞辐射敏感性检测的可行性。方法 选取3种不同肿瘤细胞株:肝癌细胞(HepG₂)、食管癌细胞(EC-9706)和乳腺癌细胞(MCF-7)。采用MTT法检测肿瘤细胞经γ射线照射后的存活分数(SF);巢式PCR法测肿瘤细胞的mtDNA4977bp缺失率;单细胞凝胶电泳(SCGE)检测肿瘤细胞的DNA断裂水平。结果 用MTT法发现HepG₂ 和EC-9706细胞的辐射敏感性高于MCF-7细胞。8 Gy照射后HepG₂和EC-9706 mtDNA4977bp缺失率明显高于MCF-7细胞(P<0.05),证实HepG₂和EC-9706细胞的辐射敏感性高于MCF-7细胞。多种方法分析结果说明3种肿瘤细胞在8Gy照后表现出的辐射敏感性差异有统计学意义。结论 多种生物学指标的综合应用,可能更加客观准确地评价肿瘤细胞的辐射敏感性。     

60Co γ射线诱导人淋巴细胞线粒体基因表达效应的研究

目的 探讨电离辐射诱导正常人B淋巴细胞线粒体辐射敏感基因mRNA水平的剂量-效应关系。 方法 用0、0.5、1、3、5、8、10和15 Gy ⁶⁰Co γ射线分别照射指数增长期的人淋巴细胞永生化细胞株,24 h后用反转录PCR和实时荧光定量PCR方法检测7个相对辐射敏感基因,包括ND3、Cyt b、COXⅠ、COXⅡ、COXⅢ、ATPase6和ATPase8基因mRNA的表达水平,观察其剂量-效应关系。 结果 ⁶⁰Co γ射线照射后24 h,线粒体7个辐射敏感基因表达总体上调。线粒体呼吸链复合体Ⅳ亚基Ⅰ(COXⅠ)基因表达在受到8 Gy照射后增强最明显,为对照组的13倍左右。除COXⅠ和COXⅡ外,其余5个基因在受照后表现出一定的剂量-效应关系。其中,ND3、ATPase6和ATPase8这3个基因在3~15 Gy的范围内线性关系良好,而COXⅢ基因在3~10 Gy的范围内也有十分良好的线性关系。结论 ⁶⁰Co γ射线照射后24 h,线粒体基因表达水平总体上调,其中ND3、ATPase6、ATPase8和COXⅢ这4个基因在一定剂量范围内线性关系良好,可以作为联合辐射损伤生物标志物进一步研究。     

γ射线诱发人外周血淋巴细胞T细胞受体基因突变剂量-效应和时间-效应关系

目的 初步建立T细胞受体(TCR)突变频率的剂量-效应和时间-效应模型,为探讨TCR作为估算辐射生物剂量计提供依据.方法 将10名健康成年人的外周血淋巴细胞分成两组.第1组4人(男性)的外周血淋巴细胞分别给予0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0和5.0 Gv γ射线照射,用于拟合剂量-效应曲线,第2组6人(男女各半)的外周血淋巴细胞给予2 Gy γ射线照射,用于拟合时间-效应曲线.用流式细胞仪进行计数检测,计算TCR基因突变频率.结果 γ射线照射诱发TCR MF的辐射剂量-效应曲线,拟合最佳的模型为二次方程模型:TCR MF=92.14+22·61D2(R2adj=0.65);γ射线照射诱发TCR MF的辐射时间-效应曲线,拟合最佳的模型为二次多项式方程模型:TCR MF=3.74+743.66T+308.64T2(R2adj=0.79).结论 0～5 Gy范围内TCR基因突变频率与辐射剂量存在剂量-效应关系.照后4 d内TCR基因突变频率随时间的延长而继续增加,存在时间-效应关系.

Abstract：

Objective To study the dose-effect relationship and time-effect relationship of T cell receptor (TCR) gene mutation induced by γ-rays in lymphocytes of human peripheral blood.Methods Samples of peripheral blood were collected from 10 healthy adults and lymphocytes were separated.Four samples from males used to fit time-effect curve were exposed to γ-rays at the doses of 0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,and 5.0 Gy,respectively,and 6 samples from 3 males and 3 females used to fit dose-effect curves were exposed to γ-rays of the dose of 2 Gy.Flow cytometry was used to detect the mutation frequency of TCR gene (TCR MF).Radiation dose-effect curves and time-effect curves were fitted and optimal mathematical models were selected respectively.Results The optimal mathematical model for radiation dose-effect was quadratic equation model:TCR MF = 92.14 + 22.61D2 (R2adj = 0.65).The optimal mathematical model for radiation time-effect was quadratic polynomial equation model:TCR MF = 3.74 + 743.66T + 308.64T2 (R2adj = 0.79).Conclusions TCR MF is increased as the γ-rayirradiation dose increases within the range of 0-5 Gy,and TCR MF is increased with the lapse of time within the range of 4 days after γ-ray radiation.     

巢式PCR分析电离辐射诱导人外周血线粒体DNA4977bp缺失

目的 探索对不同剂量电离辐射诱导的人外周血线粒体DNA4977bp缺失进行分析的方法。方法 采用3对引物对γ射线诱导的人外周血线粒体DNA缺失进行PCR扩增，建立对人线粒体DNA4977bp缺失进行分析的巢式PCR方法．扩增线粒体DNA缺失区片段，纯化PCR产物进行测序。采集5例正常人外周血进行0～5Gy^60Coγ射线的外照射，利用巢式PCR技术，分析^60Coγ射线照射后外周血有核细胞中线粒体DNA4977bp缺失的发生情况。结果 用建立的巢式PCR方法可在受到照射的外周血样品中检测到mtDNA4977bp缺失。所有外周血样本在照射前均无线粒体DNA4977bp缺失，1～5Gy^60Coγ线照射后均诱导出此缺失。结论 本研究所建立的巢式PCR方法可用来分析电离辐射诱导的人外周血淋巴细胞线粒体DNA4977bp缺失。     

电离辐射诱导的两种新线粒体DNA缺失的分析鉴定

目的 筛选电离辐射诱导的线粒体DNA(mtDNA)缺失类型,并进行鉴定。方法 用10 Gy ⁶⁰Co γ 射线照射正常人淋巴细胞细胞系,用2对引物的长PCR扩增照射前后样品的mtDNA基因组。发现可能缺失片段后用限制条件的普通PCR进行确认,并对PCR产物进行纯化、克隆、测序和核酸同源性(BLAST)分析。结果 照射前的淋巴细胞系mtDNA样品只扩增出预期全长片段,照射后每对引物还扩增出可能为缺失造成的短片段;进一步限制条件的普通PCR证实了mtDNA缺失的存在。PCR产物经纯化、克隆后测序进行BLAST分析表明两种mtDNA缺失分别为7455 bp (重链nt475～7929)、9225 bp (重链nt7714～369)的mtDNA缺失,均发生在8bp正向重复序列之间。进一步的生物信息学检索得出两种mtDNA缺失为新发现的mtDNA缺失类型。结论 电离辐射诱导出人淋巴细胞mtDNA 7455 bp和9225 bp缺失。     

人工智能识别60Co γ射线照射诱导人外周血微核的剂量-效应曲线建立

目的 根据扫描显微镜搭配玻片扫描软件(Metafer 4),在松弛素B(CB)阻断微核法试验中识别和鉴定微核,建立⁶⁰Co γ射线照射剂量与人外周血淋巴细胞微核率的剂量-效应曲线。方法 采集4名健康人(2男2女)肘静脉血样品,用0、0.25、0.5、1、2、3、4和5 Gy ⁶⁰Co γ射线(剂量率0.74 Gy/min)离体照射,胞质分裂阻断微核法培养、收获和制备标本玻片,人工智能彩色识别分析系统分析并记录双核细胞和微核数。应用CABAS 软件拟合基于微核率的剂量-效应曲线。2份照射后的盲样进行生物剂量估算验证。结果 在0~5 Gy 剂量范围内,拟合的微核剂量-效应曲线符合二次多项式模型,回归方程为y=0.0321D²+0.0237D+0.0127(R²=0.998,D为剂量)。用拟合曲线对验证样本的剂量估算结果与实际照射剂量基本接近。结论 成功建立基于人工智能识别微核的剂量-效应曲线,为估算辐射生物剂量提供了可行方法。     

60Coγ射线超大剂量照射离体人外周血染色体畸变的剂量-效应研究

目的 探讨超大剂量γ射线离体照射后人外周血淋巴细胞染色体畸变的量效关系,建立双+环(dic+r)大剂量-效应曲线。方法 外周静脉血样采自3名健康男性,经 ⁶⁰Co γ线(0~50 Gy,剂量率2.35Gy/min)照射。采用即刻加秋水仙素的微量全血法,分别培养52、72及96h。计数有丝分裂指数(MI)、双着丝粒体(dic)和环(r)畸变数,拟合dic+r剂量-效应曲线,对2例受大剂量照射的事故患者进行剂量估算。结果 MI随照射剂量的增加而逐渐减少。每细胞dic+r频率随照射剂量增加而增加直到23Gy(5Gy之后增加幅度较前变小),＞23Gy后趋于饱和。对所获数据进行回归分析,拟合dic+r大剂量-效应曲线(5~23Gy):每细胞dic+r频率y=-1.608(±0.300)+0.830 (±0.051)D-0.013(±0.002) D² (R²=0.998)。用拟合曲线对2例受照患者剂量的估算结果与用物理方法和电子自旋共振(ESR)法估算的剂量及临床表现基本一致。结论 本研究建立的dic+r大剂量-效应曲线, 可估计的上限剂量达23Gy,有可能提高常规染色体畸变分析用作生物剂量计的实用价值。     

不同剂量60Coγ射线照射对小鼠脾细胞DNA含量的影响

不同剂量~（６０）Ｃｏγ射线照射对小鼠脾细胞ＤＮＡ含量的影响李子蓉，韩苇，任冬青一般认为，电离辐射对机体细胞的ＤＮＡ代谢可产生重要的影响，如哈成代谢抑制，分解代谢增强等．脾脏既是机体重要的免疫器官，亦是辐射敏感器官，故由电离辐射引起的脾细胞ＤＮＡ的变?..     

137Cs γ射线对体外培养成骨细胞形态与几种细胞因子基因表达的影响

目的　观察1 37Csγ射线照射对体外培养成骨细胞的形态、核浆比与几种细胞因子基因表达的影响。方法　取第 1代新生SD大鼠头盖骨成骨细胞传代后 2 4h一次接受1 37Csγ射线照射 ,吸收剂量分别为 10 ,2 5 ,5 0cGy和 1,3,6 ,9,12Gy。观察各组成骨细胞形态与超微结构改变 ;Giemsa染色后进行显微形态计量 ,计算核浆比 ;细胞培养至 14d抽提细胞内总RNA ,RT PCR方法半定量检测各组细胞IGF 1,OPG ,ODF基因mRNA表达量。结果　 3Gy以上γ射线照射的细胞 ,胞体变大、变薄 ,细胞数减少 ,细胞内细胞器减少 ,溶酶体增多 ,核浆比降低 ,其改变随吸收剂量增加而突出。基因IGF 1、OPG、ODF与OPG ODFmRNA表达量在 1Gy以上组随吸收剂量增加逐渐降低 ,与吸收剂量呈明显相关 (P <0 0 5或 0 0 1)。结论　1 37Csγ射线照射引起成骨细胞形态明显改变 ,增殖能力降低 ,核浆比降低 ,基因IGF 1、OPG、ODF与OPG ODFmRNA表达量降低。     

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...     

60Coγ线超大剂量照射人离体血早熟凝集染色体环的剂量-效应曲线

目的 建立超大剂量γ线离体照射后人血淋巴细胞早熟凝集染色体环(PCC-R)的剂量-效应曲线。方法 外周静脉血样采自3名健康男性,经⁶⁰Coγ线(剂量率2.35Gy/min)照射0、1、3、5、8、10、13、16、20、26和30Gy。于37℃恒温箱培养48h,收获前1h加入冈田酸以诱导产生早熟凝集染色体(PCC),计数PCC细胞中的PCC-R频率,拟合剂量-效应曲线。结果 PCC指数随照射剂量增加而逐渐减少;每细胞PCC-R频率随照射剂量增加而增加直到20Gy,＞20Gy后趋于饱和。对所获数据进行回归分析,所拟合的曲线符合线性模型(上限剂量到20Gy):y=-0.020+0.052D(y为每细胞PCC-R频率,D为剂量,Gy)。结论 本研究用药物诱导PCC-R法所建立的剂量-效应曲线可估计的上限剂量达20Gy,它的可靠性和实用性还有待于在今后的辐射事故中实际应用加以验证。     

低剂量60Coγ射线诱导人淋巴细胞核质桥适应性反应的研究

目的 以核质桥(NPB)为主要指标,探索低剂量⁶⁰Co γ射线是否能诱导人外周血淋巴细胞的适应性反应及诱导剂量范围。方法 用⁶⁰Co γ射线照射健康成年男子离体外周血,照射剂量分别为0、20、50、75、100、150和200 mGy(吸收剂量率为25 mGy/min),照射后间隔6 h后再给予2 Gy照射(吸收剂量率为1 Gy/min)。采用胞质分裂阻滞法(CBMN)进行细胞培养,观察NPB及微核(MN)的发生情况。结果 0~200 mGy剂量范围内,NPB和MN数目随吸收剂量的增加而增多,并拟合出NPB的线性平方模型y=(1.5×10^-4)x²-(5.67×10^-3)x+0.598 (R²=0.893 8)。提前给予75~100 mGy照射比直接受到2 Gy照射产生的NPB及MN数目均有所减少(U=2.66、2.97、3.96、5.89,P<0.05),在100 mGy照射后NPB减少最多(43.2%)。结论 低剂量⁶⁰Co γ射线可以诱导人外周血淋巴细胞的适应性反应,诱导剂量范围为75~100 mGy。     

60Co γ射线照射正常人外周血基因组合表达模型的建立

目的 探讨基因组合表达模型作为辐射生物剂量计的可行性。方法 0~8 Gy ⁶⁰Co γ射线照射正常人外周血,利用实时荧光定量PCR检测10个辐射敏感基因表达变化,应用逐步回归方法建立基因组合表达模型;双盲法验证模型估算剂量的准确性。结果 照后6和12 h,10个辐射敏感基因的表达水平随受照剂量的增加而增加,均呈现良好的剂量-效应关系（R²=0.61~0.97,P< 0.05）;TNFSF4、PHPT1和FDXR基因相对表达量存在较大的个体间差异;照后6 h,PCNA、CCNG1、TNFSF4、PHPT1、GADD45A和FDXR建立的基因组合表达模型R²为0.88（F=54.8,P<0.001）;照后12 h,PCNA、CCNG1、TNFSF4、MDM2、GDF15和TNFRSF10B建立的基因组合表达模型R²为0.82（F=42.767,P<0.001）;各时间点基因组合表达模型估算的受照剂量均接近于真实照射剂量。结论 基因组合表达模型具备作为辐射生物剂量计的基本条件。     

不同剂量率60Co γ射线照射对人外周血辐射敏感基因表达变化的影响

目的 探讨不同剂量率⁶⁰Co γ射线照射对辐射诱导的基因表达水平改变的影响。方法 ⁶⁰Co γ射线照射3例正常人离体外周血,剂量率分别为0.2、1.0和2.0 Gy/min,照射剂量为0、1、2、4和6 Gy,照射后24 h收集细胞,实时荧光定量（PCR）法对11个基因（CDKN1A、MDM2、PCNA、FDXR、GADD45A、PHPT1、ASTN2、TNFSF4、POLH、GDF-15和PPM1D） mRNA表达水平进行相对定量检测;逐步回归法构建不同剂量率基因组合表达模型。结果 不同剂量率0.2、1和2 Gy/min ⁶⁰Co γ射线照射后,辐射诱导的11个基因的相对表达量随照射剂量增加而升高,具有显著的剂量依赖性（R²=0.744~0.998,P< 0.05）;0.2 Gy/min ⁶⁰Co γ射线照射2 Gy后,CDKN1A、FDXR、PHPT1和TNFSF4基因的表达量明显高于1和2 Gy/min剂量率组,差异具有统计学意义（t=3.73、5.73、2.44、2.77、3.53、2.68、2.43、2.05,P< 0.05）;2 Gy/min ⁶⁰Co γ射线照射6 Gy后,PPM1D基因表达量明显高于其他两个剂量率组（t=3.82、2.54,P< 0.05）;不同剂量率基因组合表达模型由2~3个基因组成,回归方程的R²值为0.951~0.976（P< 0.05）。结论 在0.2~2 Gy/min剂量率范围内,不同剂量率⁶⁰Co γ射线照射可能会影响辐射诱导人外周血基因表达水平的改变。     

线粒体DNA与肿瘤、辐射生物效应和衰老关系的研究现状

线粒体是机体的重要能量加工厂，线粒体DNA是惟一的核外遗传物质，因此，线粒体在维持生物个体正常生理功能方面起着非常重要的作用。研究表明，线粒体DNA突变和缺失在许多疾病发生过程中起着非常重要的作用。概述了线粒体DNA在肿瘤、辐射生物效应及衰老等领域的研究现状，以期推进放射医学领域中线粒体DNA的应用研究。     

线粒体DNA与肿瘤、辐射生物效应和衰老关系的研究现状

线粒体是机体的重要能量加工厂,线粒体DNA是惟一的核外遗传物质,因此,线粒体在维持生物个体正常生理功能方面起着非常重要的作用。研究表明,线粒体DNA突变和缺失在许多疾病发生过程中起着非常重要的作用。概述了线粒体DNA在肿瘤、辐射生物效应及衰老等领域的研究现状,以期推进放射医学领域中线粒体DNA的应用研究。     

禁食对137Cs γ射线照射诱导小鼠肠道辐射损伤的代谢组学研究

目的 研究禁食对¹³⁷Cs γ射线照射诱导小鼠肠道辐射损伤的干预作用,通过非靶向代谢组学探究小鼠粪便代谢物的变化。方法 将小鼠分为健康对照组、γ射线照射（全身9 Gy或腹部15 Gy）组、禁食（24、48、72 h）+照射（全身9 Gy或腹部15 Gy）组。照射后,计算小鼠的生存率、脾脏指数和胸腺指数。非靶代谢实验测序分为4组,分别为健康对照组、禁食24 h组、腹部局部照射15 Gy组、禁食24 h组+腹部局部照射15 Gy组、每组6只。于照后3.5 d收集各组小鼠的粪便进行非靶向代谢组学检测。结果 9 Gy γ射线全身照射小鼠照射前禁食48和24 h,受照后的中位生存期提高了1和4 d;15 Gy腹部受照小鼠照射前禁食48和24 h的小鼠的存活率分别为16.67%和25%,照射前禁食24 h能够提高受照后3.5 d小鼠的体重（t=2.338,P=0.042）和脾脏指数（t=2.289,P=0.045）。非靶向代谢组学结果显示,禁食24 h和未禁食的受腹部局部照射小鼠粪便样本中有30个差异表达代谢物;代谢通路富集分析表明,类固醇激素生物合成的代谢途径存在着不平衡状态。结论 照射前禁食可以提高肠道辐射损伤小鼠的生存率,改变其肠道代谢产物,提示照射前禁食或短期内饮食营养变化参与调节肠道辐射损。     

陕西省土壤中238U、226Ra、232Th、40K和137Cs水平及其所致居民辐射剂量

应用SCORPIO-3000多道计算机系统与Ge(Li)探测器测定了陕西省上壤中²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K及¹³⁷Cs的含量,其结果分别为33±8、35±6、52±10、630±80与4.1±3.9Bq·kg^-1.研究这些核素在陕西土壤中含量的分布状态时发现,在某些情况下可呈正态分布,但在多效情况下则为偏态分布.春秋两季间土壤中天然放射性核素含量,均无显著性差异;¹³⁷Cs的春、秋含量,亦无显著性差异.根据测定的土壤中天然放射性核素的含量,估算这些核素对陕西居民所致的年有效剂量当量为5.4X10^-4Sv.