外泌体在辐射诱导旁效应中作用的研究进展

辐射诱导旁效应（radiation-induced bystander effect,RIBE）是指直接受照射细胞可影响周围未受照射细胞,使其出现与直接受照射细胞类似的生物学反应。随着人们对外泌体研究的深入,发现外泌体在RIBE中起重要的作用,本文主要就辐射诱导旁效应中外泌体以及其内含物所发挥的作用做一综述。     

辐射诱发的旁效应研究

辐射能使受照细胞产生基因突变,其中表达水平改变,细胞生长改变等多种生物学效应,但研究发现,类似的反应在与受照细胞共同培养的未受照细胞中也能发生,即产生了旁效应,目前对于旁效应发生机制的了解还很少,可能与细胞间通讯及细胞外的一些因子有关。     

辐射诱发的旁效应研究

辐射能使受照细胞产生基因突变、基因表达水平改变、细胞生长改变等多种生物学效应,但研究发现,类似的反应在与受照细胞共同培养的未受照细胞中也能发生,即产生了旁效应。目前对于旁效应发生机制的了解还很少,可能与细胞间通讯及细胞外的一些因子有关。     

辐射诱导旁效应研究进展

随着人们对低剂量辐射后发生的间接和延迟效应(如突变、基因不稳定性)的重视，以及新的高效工具(如单细胞微束和先进的培养系统)的应用，过去的十几年对辐射诱导旁效应的产生机制有了许多新的认识和发现。辐射诱导旁效应是受基因调控，由细胞问信号传递途径中介产生的。     

用培养基介导法研究辐射旁效应及其机理

目的通过受照射的细胞培养液培养靶细胞，并用二甲基亚砜（DMSO）对靶细胞预处理，检测其对自然杀伤（NK）细胞活性的影响，研究旁效应是否存在及其产生机理。方法以健康雄性ICR小鼠脾NK细胞活性检测经过不同剂量照射的细胞培养液对小鼠淋巴瘤Yac—Ⅰ细胞的损伤程度，同时观察DMSO对该细胞的保护作用，即对旁效应的抑制作用。结果应用不同剂量^60Coγ射线照射的细胞培养液来培养Yac—Ⅰ细胞，引发该细胞不同程度的损伤，表现在Yac-Ⅰ细胞对小鼠脾NK细胞的敏感性增强（P〈0．01）；DMSO预处理细胞对旁效应有一定的抑制作用，特别在0．25和0．5Gy组，对细胞的保护作用明显。结论^60Coγ射线照射能诱发Yac—Ⅰ细胞的培养液介导的旁效应。活性氧（ROS）是诱发辐射旁效应的因素之一，清除ROS可部分抑制辐射旁效应。     

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。     

辐射诱导旁效应研究进展

随着人们对低剂量辐射后发生的间接和延迟效应(如突变、基因不稳定性)的重视,以及新的高效工具(如单细胞微束和先进的培养系统)的应用,过去的十几年对辐射诱导旁效应的产生机制有了许多新的认识和发现。辐射诱导旁效应是受基因调控,由细胞间信号传递途径中介产生的。     

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。     

外泌体在放射医学中的应用与机制研究进展

核能在军事、医疗、科研和工农业等各个领域应用广泛,在发生事故时可能存在对机体的辐射损伤。目前对重度以上骨髓型放射病的治疗效果依然不理想。外泌体是由活细胞分泌的、大小为30～130 nm的小囊泡,可携带包括蛋白质、RNA、DNA等多种活性物质,是细胞间通讯的重要媒介。外泌体中的内含物不仅可用于辐射损伤的生物标记物,还可用...     

辐射诱发肿瘤细胞旁效应的免疫学实验研究

目的　研究用自然杀伤 (NK)细胞活性的变化检测肿瘤细胞Yac Ⅰ在6 0 Coγ射线照射后是否存在旁观者效应 (旁效应 ) ,以及其旁效应剂量学和时间效应特征。方法　以健康ICR小鼠脾NK细胞活性为生物终点 ,检测NK细胞对不同条件培养肿瘤细胞Yac Ⅰ的活性 ,用培养基介导法观察旁效应 ,同时 ,培养不同时间观察其时间规律。结果　每个剂量组NK细胞活性的均值与对照细胞NK细胞活性均值差异有显著性 (P <0 0 5 )。照射后分别培养 0和 2 4h ,各剂量组间的NK细胞活性均值差异无显著性。结论　6 0 Coγ射线照射能诱发肿瘤细胞Yac Ⅰ的旁效应。旁效应在低剂量时较为明显。     

代谢重编程在电离辐射及其旁效应中的研究进展

代谢重编程是指肿瘤细胞为满足自身生长和能量的需求, 通过改变代谢模式来调节细胞生物学功能, 帮助自身抵御外界胁迫, 从而使细胞适应低氧、酸性、营养物质缺乏等微环境而快速增殖的现象。放射生物学研究发现, 电离辐射可通过诱导细胞代谢重编程产生辐射抗性;也可通过旁效应促进未受照射细胞发生代谢重编程, 从而赋予细胞癌变和辐射抗性能力。因此, 探索电离辐射和电离辐射旁效应中代谢重编程机制, 可以为辐射防护、放射治疗、放射损伤诊断等提供新的思路和理论依据。本文对代谢重编程在电离辐射及其旁效应中的研究进展进行综述。     

The induction of a radiation-induced bystander effect in fish transcends taxonomic group and trophic level

Abstract

Purpose: To extend the investigations of bystander effect induction in fish of the same species as the irradiated fish, to bystander effect induction between fish species and between trophic levels.

Materials and methods: To investigate interspecies bystander effect induction, zebrafish and medaka were irradiated with a 0.5 Gy X-ray dose and then swum with non-irradiated fish of the same and opposite species. To investigate trophic level bystander effect induction, California blackworms were irradiated with the same X-ray dose and then fed to non-irradiated rainbow trout.

Results: Reductions in clonogenic survival of the HPV-G (non-transformed human keratinocytes, immortalized with the human papilloma virus) reporter cell line, treated with tissue explant media, revealed that zebrafish and medaka induced a pro-apoptotic bystander effect in the other species and that, in trout, the normally anti-apoptotic effect caused by the consumption of non-irradiated blackworms was significantly reduced or lost if the blackworms had been irradiated.

Conclusions: These results are the first to show that a radiation- induced bystander effect can transcend taxonomic group and trophic level in fish. This provides further evidence that bystander signals are widespread and conserved and may be transmitted through an ecosystem, as well as between individuals of the same species.     

放射性皮肤纤维化的研究进展

放射性皮肤纤维化是电离辐射作用于皮肤组织后的晚期效应,是放射性核事故和肿瘤放疗等之后常见的晚期并发症,严重影响患者的生活质量。放射性皮肤纤维化表现为皮肤外观的改变、皮肤弹性消失与挛缩、皮肤坚硬难以捏起折痕,可伴发毛细血管扩张、疼痛与瘙痒,部分患者甚至会发生进展性的纤维化,反复出现皮肤感染。目前关于放射性皮肤纤维化的发生机制尚不完全清楚,也缺乏针对性的救治手段及有效治疗药物。因此,深入探索电离辐射所致放射性皮肤纤维化的机制,寻找更有效的防治手段显得尤为重要。笔者就放射性皮肤纤维化的影响因素、临床表现、发生机制及其治疗方法等进行综述,并对其发展进行展望,旨在为放射性皮肤纤维化的研究提供参考。     

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。     

放射性心脏病的研究进展

放射治疗是胸部肿瘤综合治疗的重要手段之一,在杀灭肿瘤的同时,放疗也可以造成放射性心脏病(radiation-induced heart disease,RIHD),严重者影响患者生活质量,甚至危及生命。随着肿瘤综合治疗手段提高,患者生存时间延长,RIHD的临床研究报告日益增多,RIHD成为胸部肿瘤治疗的重要并发症。虽然现代放疗技术以及新的治疗原则的应用可降低RIHD的发生,其危害仍不容忽视。本文就RIHD的研究进展进行综述。     

氧化应激在放射性肺损伤中的相关研究进展

放射治疗是胸部恶性肿瘤的重要治疗手段。放射性肺损伤是胸部放疗的主要剂量限制因素。射线作用于机体产生大量内源性和外源性活性氧/氮类物质。这些物质通过对DNA、蛋白质及脂膜的直接作用使细胞结构破坏,功能缺失,是早期肺损伤的重要原因。此外,通过一系列细胞、细胞因子的作用,慢性氧化应激逐渐形成,参与细胞通透性增加、组织水肿、细胞外基质纤维蛋白堆积的过程,最终导致放射性纤维化。氧化应激学说为人们更深入地认识放射性肺损伤提供了新的线索和途径,一些抗氧化应激药物也显示了良好的临床应用前景。     

Role of ROS-mediated autophagy in radiation-induced bystander effect of hepatoma cells

Abstract

Purpose: Autophagy plays a crucial role in cellular response to ionizing radiation, but it is unclear whether autophagy can modulate radiation-induced bystander effect (RIBE). Here, we investigated the relationship between bystander damage and autophagy in human hepatoma cells of HepG2.

Materials and methods: HepG2 cells were treated with conditioned medium (CM) collected from 3 Gy γ-rays irradiated hepatoma HepG2 cells for 4, 12, or 24 h, followed by the measurement of micronuclei (MN), intracellular reactive oxygen species (ROS), mitochondrial membrane potential (MMP), and protein expressions of microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) and Beclin-1 in the bystander HepG2 cells. In some experiments, the bystander HepG2 cells were respectively transfected with LC3 small interfering RNA (siRNA), Beclin-1 siRNA or treated with 1% dimethyl sulfoxide (DMSO).

Results: Additional MN and mitochondrial dysfunction coupled with ROS were induced in the bystander cells. The expressions of protein markers of autophagy, LC3-II/LC3-I and Beclin-1, increased in the bystander cells. The inductions of bystander MN and overexpressions of LC3 and Beclin-1 were significantly diminished by DMSO. However, when the bystander cells were transfected with LC3 siRNA or Beclin-1 siRNA, the yield of bystander MN was significantly enhanced.

Conclusion: The elevated ROS have bi-functions in balancing the bystander effects. One is to cause MN and the other is to induce protective autophagy.     

A laboratory inter-comparison of the importance of serum serotonin levels in the measurement of a range of radiation-induced bystander effects: Overview of study and results presentation

Abstract

Purpose: Recent research has suggested that serotonin may play an important role in the expression of radiation-induced bystander effects. Serotonin levels in serum were reported to range from 6–22 μM and to correlate inversely with the magnitude of cellular colony-forming ability in medium transfer bystander assays. That is, high serotonin concentration correlated with a low cloning efficiency in cultures receiving medium derived from irradiated cells.

Methods: Because of the potential importance of this observation, the European Union's Non-targeted Effects Integrated Project (NOTE) performed an inter-comparison exercise where serum samples with high and low serotonin levels were distributed to seven laboratories which then performed their own assay to determine the magnitude of the bystander effect.

Results: The results provided some support for a role for serotonin in four of the laboratories. Two saw no difference between the samples and one gave inconclusive results. In this summary paper, full data sets are presented from laboratories whose data was inconclusive or insufficient for a full paper. Other data are published in full in the special issue.

Conclusion: The data suggest that there may be multiple bystander effects and that the underlying mechanisms may be modulated by both the culture conditions and the intrinsic properties of the cells used in the assay.     

肠道微生物在放射性肠损伤及其治疗中的研究进展

放射性肠损伤（RIII）是腹盆腔肿瘤放疗中常见的不良反应,严重影响着癌症患者的后续治疗计划和幸存者的生活质量,其患病人数已远超炎症性肠病,亟需有效的防治措施。已有大量研究结果证明,RIII与肠道微生物群失调相关,而粪菌移植（FMT）可以帮助患者恢复肠道微生物群的丰度和多样性,可以作为RIII治疗中的潜在方法。笔者着重综述了肠道微生物在RIII发生和发展过程中的作用及其机制,以及FMT在RIII治疗中的应用。