抗辐射球菌辐射抗性机制的研究

抗辐射球菌是一种对电离辐射和其他DNA损伤因子有极强抵抗能力的细菌。对它的研究主要集中在揭示其对DNA损伤的抗性机制和如何利用它清除辐射废料。现有研究认为，该菌的抗性机制主要缘于三个方面：(1)DNA损伤的高效修复；(2)特殊的生存方式；(3)对氧自由基的有效清除。     

超高剂量率照射诱导质粒DNA链断裂损伤的研究

目的对比分析超高剂量率(FLASH)和常规剂量率电子线照射在诱导DNA链断裂损伤中的作用, 探讨FLASH效应是否与照射诱导的DNA链断裂损伤减少有关。方法在生理氧含量(4%)和空气氧含量(21%)条件下, 对置于超纯水的pBR322质粒DNA分别实施FLASH(125 Gy/s)和常规(0.05 Gy/s)照射。通过琼脂糖凝胶电泳实验检测开环带DNA和线性带DNA发生情况。进一步应用自由基清除剂Samwirin A(SW)清除电离辐射产生的自由基, 分析清除自由基对开环带DNA和线性带DNA形成的影响。最后, 量化质粒DNA损伤并采用数学模型计算FLASH照射后产生开环带DNA和线性带DNA的相对生物效应(RBE)。结果生理氧含量下, FLASH和常规照射所诱导DNA链断裂损伤呈现出剂量依赖性。其中, 超纯水中, FLASH照射诱导的线性带DNA生成率较常规照射显著降低(t=5.28、5.79、7.01、7.66,P<0.05)。采用SW预处理后, FLASH和常规照射后质粒DNA链断裂损伤差异无统计学意义(P>0.05)。当氧含量为21%时, FLASH照射与常规照射导...     

清除剂诱发的自由基在辐射诱导DNA双链、单链断裂中的作用

非硫有机化合物有清除·OH自由基和修复损伤的能力,但与含硫化合物相比,非硫化合物与氧的相互作用及其对DNA损伤的氧化修饰的研究较少。     

利用平衡透析研究辐射防护剂同DNA的结合

实验证明,硫胺类及其衍生物,对哺乳动物电离辐射损伤具有一定的防护作用。一般认为,这类药物的巯基和二硫化物结构,在机体内可以破坏和清除对细胞有损伤作用的自由基,并能同DNA结合,抑制DNA的复制,稳定其结构,为损伤的DNA提供     

肿瘤辐射增敏机制研究进展

辐射增敏作用机制非常复杂，迄今为止尚无明确的解释。其机制主要包括改变肿瘤微环境、清除自由基和电子、细胞周期同步化、抑制DNA损伤修复、促进细胞凋亡和生物还原作用。辐射增敏作用机制的研究在提高肿瘤放疗效果方面具有重要的理论指导意义。     

小儿重型颅脑损伤的临床特点

解答：(1)生命体征紊乱明显,起伏大,变化快,监测应更密切;(2)癫痫发生率高,应常规预防性抗癫痫,对已发生者,则需进行系统、规范的抗癫痫药物治疗;(3)对冲性颅内血肿少,颅骨损伤多见,受力部位的血肿多见;(4)预后较成年人好,对小儿的治疗应更积极,血肿清除、去骨瓣减压术能明显改善其预后。     

超高剂量率照射诱导质粒DNA链断裂损伤的研究

目的 对比分析超高剂量率（FLASH）和常规剂量率电子线照射在诱导DNA链断裂损伤中的作用,探讨FLASH效应是否与照射诱导的DNA链断裂损伤减少有关。方法 在生理氧含量（4%）和空气氧含量（21%）条件下,对置于超纯水的pBR322质粒DNA分别实施FLASH （125 Gy/s）和常规（0.05 Gy/s）照射。通过琼脂糖凝胶电泳实验检测开环带DNA和线性带DNA发生情况。进一步应用自由基清除剂Samwirin A （SW）清除电离辐射产生的自由基,分析清除自由基对开环带DNA和线性带DNA形成的影响。最后,量化质粒DNA损伤并采用数学模型计算FLASH照射后产生开环带DNA和线性带DNA的相对生物效应（RBE）。结果 生理氧含量下,FLASH和常规照射所诱导DNA链断裂损伤呈现出剂量依赖性。其中,超纯水中,FLASH照射诱导的线性带DNA生成率较常规照射显著降低（t=5.28、5.79、7.01、7.66,P<0.05）。采用SW预处理后,FLASH和常规照射后质粒DNA链断裂损伤差异无统计学意义（P>0.05）。当氧含量为21%时,FLASH照射与常规照射导致DNA损伤效应无差别,且均较生理氧含量时明显增加。此外,FLASH照射每Gy诱导线性带DNA和开环带DNA的损伤速率分别为常规照射的（2.78±0.03）和（1.85±0.17）倍。结论 FLASH照射较常规照射减轻正常组织放射损伤主要与电离辐射后自由基产生有关,FLASH效应受氧含量的影响。     

葛根素对氧自由基的清除和抗氧化性损伤作用

目的　研究葛根素 (Puerarin ,Pue)对氧自由基的清除以及抗氧化性损伤作用。方法　以核黄素 -光系统产生超氧阴离子 ,Fenton反应产生羟自由基 (·OH) ,研究Pue对氧自由基的清除作用 ;以过氧化氢 (H2 O2 )引起红细胞溶血 ,黄嘌呤 -黄嘌呤氧化酶 (X -XOD)致豚鼠心室乳头肌损伤 ,研究Pue的抗氧化性损伤作用。结果　Pue能清除超氧阴离子和·OH ;抑制H2 O2 引起红细胞溶血和脂质过氧化物生成 ;增强心室乳头肌超氧化物歧化酶 (SOD)活性 ,降低丙二醛 (MDA)含量 ,保护乳头肌免受超氧阴离子的损伤。结论　Pue对氧自由基有清除作用 ,并能预防性对抗H2 O2 和超氧阴离子引起的氧化性损伤     

“桑葛丹”对饲脂家兔主动脉超微结构的影响

本研究应用鞣酸预染色电镜技术观察了“桑葛丹”对饲脂家兔主动脉超微结构的影响。结果表明“桑葛丹”(1)能清除泡沫细胞;(2)抑制平滑肌细胞及纤维组织增生;(3)促进平滑肌细胞恢复正常结构;(4)促进细胞内脂质的代谢;(5)加强主动脉内心细胞的屏障功能。     

电离辐射诱导的细胞G2期阻滞

哺乳动物受X射线照射后,可以使细胞周期延迟或阻滞,包括G1期阻滞、S期延迟和G2期阻滞。G1期阻滞仅在野生型p53基因存在时出现,在清除DNA损伤的细胞中具有重要作用;而G2期阻滞更有利于损伤后DNA的修复和细胞存活,并且与p53基因存在状态无关。因此,对电离辐射诱导细胞G2期阻滞机制的探讨成为近年来国内外放射生物学领域的研究热点。     

X射线修复交叉互补基因功能的研究进展

对X射线修复交叉互补(XRCC)基因功能的研究极大地促进了对哺乳动物DNA损伤修复过程和遗传不稳定性致癌机制的理解。通过观察XRCC基因突变体的表型,可以对其功能进行鉴定。目前已鉴定的这一基因家族的多数成员均参与几种重要的DNA修复途径,包括碱基切除修复、同源重组修复和非同源末端重接。XRCC基因的鉴定及其在DNA损伤修复和维持遗传稳定性过程中发挥重要的作用。     

耐辐射奇球菌抗辐射小分子化合物研究进展

耐辐射奇球菌作为世界上“抗性最强”的细菌,能够在强辐射、严寒、干旱和酸性环境中继续生存.耐辐射奇球菌之所以对射线及干旱等恶劣环境有较强的抗性,与其自身的生物学结构及功能有关,相关研究报道了其超强的DNA损失修复机制以及蛋白质损伤修复及清除能力.早期研究发现类胡萝卜素是其抗辐射、抗紫外线作用的一种小分子,近期发现锰离子络合物在其抗辐射作用中发挥了重要作用.该文将对耐辐射奇球菌中与抗辐射有关的小分子物质进行综述,以期为开发抗辐射、抗氧化先导化合物提供思路.     

结合基因型耐药突变检测与表型耐药分析探索乙肝病毒耐药的新认识

核苷(酸)类似物是临床上治疗慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染最常用的药物,但长期应用可引发病毒耐药,导致治疗失败。基因变异检测及表型耐药分析是发现和鉴定HBV耐药的基本方法,前者主要是应用基因测序或线性反向探针杂交等方法,检出已知的病毒耐药相关突变,后者则是在体外细胞水平确定携带有变异基因的HBV毒株对病毒复制力及核苷(酸)类药物敏感性的影响,是鉴定复杂与特殊HBV耐药变异的基本手段。我们通过技术创新,建立了敏感、特异、经济、高效的HBV基因型检测方法,进而建立了可靠的HBV复制力和表型耐药分析方法,广泛应用于临床样本分析,实现了对HBV耐药的早期发现及对新的非典型HBV耐药相关突变株的鉴定。我们近期在核苷(酸)类似物耐药和应答不佳的患者中检测到多种特殊和复杂HBV耐药相关突变,并结合临床资料,进一步对代表性变异株进行病毒复制力和表型耐药分析,取得了多项重要发现:①从大样本中检出和鉴定了多种多重耐药HBV变异株,并发现联合用药可协同抑制多重耐药HBV变异株的体外复制;②HBV rtL229替换可作为补偿变异,恢复拉米夫定耐药变异株rtM204I的病毒复制力;③rtM204Q是一种新的拉米夫定耐药相关突变;④rtA181C+rtL180M+rtM204V与恩替卡韦耐药相关;⑤同一耐药患者血清HBV虽检出耐药变异,但外周血单个核淋巴细胞(PBMCs)中的HBV cccDNA仍以原始野生株为优势种群,提示PBMCs为体内HBV野生株的"存储库",参与HBV肝外感染。上述发现对深入揭示HBV耐药变异的临床特点和发生机制,辅助临床合理制定并优化抗病毒治疗方案具有重要作用。     

α粒子辐射与基因组不稳定性

α粒子照射后除了引起机体本身的可见的变化如细胞死亡、增殖、癌变,其引起的遗传损伤效应也日益受到人们的注意。越来越多的研究表明:辐射可引起基因组不稳定性的过程,使受照射细胞的应答反应传递到子代细胞中,并表现出一系列遗传学变化。基因组不稳定性的机制目前还不甚清楚,可能与旁效应、自由基、DNA修复缺陷、端粒功能失调以及基因大片段缺失等有关。     

Identification of molecular mechanism of Escherichia coli response to antimicrobial Blue Light by single-gene deletion mutants analysis

Antimicrobial resistance is one of the most emergency issues in recent years. The latest research reported that in 2019 up to 4.95 million deaths worldwide were associated with bacteria resistant to antibiotics [1]. Therefore, new therapeutic strategies are constantly being searched for. A novel alternative to traditional ways of treatment can be antimicrobial Blue Light (aBL) which leads to effective bacteria eradication of both planktonic and biofilm cultures. aBL is thought to have a multitargeted mode of action that cause rapid bacteria eradication due to the generation of reactive oxygen species which are toxic to bacteria cells [2]. However, the detailed mechanism responsible for aBL effectiveness is still not fully understood [3]. In consequence, this promising antimicrobial approach is rarely used in clinical practice.The aim of the present studies was to identify aBL- protective genes that can contribute to better understanding of mechanisms of aBL antimicrobial action. The research was conducted with Escherichia coli K-12 strain, and well-described tool for genome-wide analysis - KEIO collection which consists of 3985 single-gene mutants of E. coli K-12 strain [4].During the studies screening of all mutants was performed with a sublethal dose of aBL. Each strain was irradiated in triplicate. Mutants for which no growth was observed in at least two of three replicates were identified as aBL-hypersensitive in comparison to the wild-type strain. About 70 single-gene mutants were recognized, suggesting their significance in cellular protection to aBL. The identified genes are involved in DNA repair, SOS response, cell envelope stress response, response to DNA damage, and cellular transport.This work was supported by the National Science Centre, grant no. 2020/36/C/NZ7/00061 (A.R.-Z.).     

Study of charge transport mechanisms in 125I-induced DNA damage at various temperatures

Abstract

Purpose: Iodine-125 decay induces localized DNA damage by three major mechanisms: (1) Direct damage by the emitted Auger electrons, (2) indirect damage by diffusible free radicals, and (3) charge neutralization of the residual, highly positively charged, tellurium daughter atom by stripping electrons from neighboring residues. The charge neutralization mechanism of ¹²⁵I-induced DNA damage is poorly understood. Charge transport along a DNA molecules can occur by either a hopping mechanism initiated by charge injection into DNA and propagated by charge migration through DNA bases along the DNA length, or by a tunneling mechanism in which charge transfers directly from a donor to an acceptor residue. In the first case additional damage in DNA nucleotides can be inflicted by the traveling charge; therefore, it is important to learn if charge hopping plays a role in ¹²⁵I-decay-induced DNA damage. In our previous work, we determined that at 193K the charge hopping mechanism was not an appreciable component of the mechanism of ¹²⁵I-induced DNA damage. However, the question whether this is also the case at higher temperatures remained open.

Methods: In the current study we used a well-known chemical barrier for charge hopping, 8-oxo-7, 8,-dihydroguanine (8-oxo-G), to assess the role of this mechanism in ¹²⁵I-decay-induced DNA damage at the following temperatures: 198, 253, 277 and 298 K.

Results: We found that varying the temperature had little effect on the distribution of ¹²⁵I-induced DNA breaks, as well as on the breaks found at the 8-oxo-G probe both with and without piperidine treatment.

Conclusions: We thus conclude that charge transport by the hopping mechanism is not a major factor in ¹²⁵I-decay-induced DNA damage at biologically relevant temperatures.     

以秀丽隐杆线虫为模型的电离辐射损伤研究进展

秀丽隐杆线虫（简称线虫）作为一种经典模式生物,已被广泛应用于辐射损伤研究领域。电离辐射在线虫体内造成的损伤与脊椎动物相似,主要体现在DNA损伤、活性氧水平上升、衰老加速和生殖系统受损等。以线虫作为电离辐射动物模型的研究已经在辐射损伤领域中取得很多突破。电离辐射引起的线虫衰老受多种因素影响,包括错误的蛋白表达、脂质代谢的改变等。电离辐射可诱导线虫生殖细胞凋亡、细胞周期阻滞和DNA损伤。以线虫作为电离辐射动物模型的研究对高等生物的辐射效应研究有重要意义。笔者简要综述了以线虫为模型的辐射损伤研究进展。     

内镜冷光辐射对美蓝染色胃癌细胞SGC7901DNA损伤的研究

目的 探讨胃镜冷光源照射对美蓝(MB)染色后的胃癌细胞DNA的损伤情况,并探索损伤的发生机制和作用规律。方法 应用单细胞凝胶电泳技术,检测DNA损伤情况;Annexin V-FITC/PI双染后流式细胞仪检测细胞凋亡;采用荧光探针 DCFH-DA,进行细胞内活性氧(ROS)检测。结果 冷光照射MB染色的SGC7901细胞后,其DNA损伤程度较未照射组增加( F =8.39, P<0.05),损伤严重程度与光照时间呈正相关,光照停止则有损伤修复,照射后细胞较未照射细胞出现明显凋亡(χ²=7.71, P<0.05);同时,经照射后的细胞内ROS高于未照射组( F=34.11, P<0.01)。结论 美蓝色素内镜的冷光辐射可造成SGC7901细胞的DNA损伤,并诱发细胞凋亡,其作用机制与光化学反应激发产生的过量ROS有关。     

circRNA调控放疗抵抗相关通路的作用机制研究进展

放射治疗是目前临床上治疗恶性肿瘤的重要手段,但是肿瘤细胞由此产生的放疗抵抗不仅严重限制了肿瘤放射治疗的效果,导致患者预后不良,最终可能造成患者出现肿瘤转移复发等状况。环状RNA(circRNA)是非编码RNA中的新成员,具有高度特异性、稳定性和保守性。本文从circRNA对放疗抵抗相关信号通路影响入手,从DNA损伤修复...     

基因芯片在病原菌检测中的应用

病原菌给人类带来的危害极大。快速、准确、灵敏、特异地对病原体作出诊断,是有效预防感染性疾病发生和控制其迅速传播的前提和关键。基因芯片技术以其具有高通量、快速灵敏、样品用量少等显著特点在病原菌检测中发挥着越来越重要的作用。本文综述了基因芯片技术在检测致病菌方面的应用、存在的问题及发展前景。