DNA的损伤修复能力对GPA基因突变频率的影响及其检测方法

血型糖蛋白A（GPA）基因突变频率在作为生物剂量计及癌的风险预测方面最大的缺陷在于个体差异大。DNA损伤及修复能力是影响GPA基因突变频率个体差异的决定因素之一。随着现代分子生物学实验技术的发展,检测DNA损伤及修复能力的方法不断出现,例如中性膜洗脱法、单细胞凝胶电泳、梯度电压凝胶电泳等,使得应用DNA损伤及修复能力对GPA基因突变频率的个体差异进行修正成为可能。     

放射诊疗工作人员血型糖蛋白A基因突变频率及其相关因素的研究

目的 探讨血型糖蛋白A(GPA)基因突变频率用于辐射危险评价及预测电离辐射诱发肿瘤风险的可行性.方法 采用固定人群分层随机抽样的方法,选取上海市放射诊疗工作人员336例(按工种分为X射线影像诊断组、CT影像诊断组、介人放射学组和放射治疗组),健康对照组 112例;其中,经血型鉴定为MN杂合个体的放射诊疗工作人员为176例,健康对照者为58例.分离、固定、荧光免疫标记外周血红细胞后,应用流式细胞仪,按照BR6-1WI方法,分析GPA基因突变频率;采用胞质分裂阻断微核+3-氨基苯甲酰胺指数实验(CB微核+3AB指数实验),检测DNA损伤修复能力以反映研究对象的个体易感性.结果 放射诊疗工作人员GPA基因突变频率明显高于健康对照组(t=2.29～11.48,P＜0.05),尤其是介入放射学组的GPA NO基因突变频率明显高于X射线影像诊断组(t =2.01,P＜0.05).GPA NO基因突变频率受放射工龄、累积剂量和3AB指数的影响作用明显,而GPA NN基因突变频率仅受放射工龄影响,与累积剂量和3AB指数的相关性不明显.结论 对于职业低剂量电离辐射受照人群,GPA NO基因突变频率可较好地反映电离辐射诱发的DNA损伤效应和个体的辐射易感性,较GPA NN基因突变频率更适宜和敏感.     

个体辐射敏感性对医用X射线工作者GPA基因突变频率的影响

目的　探讨个体辐射敏感性对GPA基因突变频率的影响及其校正方法。方法　利用彗星实验、CB微核 3AB指数实验和多元线性回归统计分析方法 ,检测个体辐射敏感性及其对X射线工作者GPA基因突变频率剂量 效应曲线的影响 ,建立多元线性回归方程。结果　X射线工作者的辐射敏感性存在个体差异 ,个体辐射敏感性是GPA基因突变频率变异的影响因素 ;个体的辐射敏感性较高者 ,GPA基因突变频率较高 ;经个体辐射敏感性校正后GPA基因突变频率与剂量的相关性加强 ,GPAN基因突变频率的多元线性回归曲线方程 :YN=2 4 7× 10 - 6 0 5× 10 - 6 X1 - 99 5× 10 - 6X2 1 7× 10 - 6 X3,总相关系数r=0 6 73(P <0 0 1)。结论　用个体辐射敏感性指标校正个体差异 ,改善了GPA基因突变频率剂量 效应关系 ;多元回归方程估算的累积剂量更接近估算的物理剂量 ;减少了GPA基因突变频率估算累积剂量和预测癌患风险的不确定度。     

医用诊断X射线工作者GPA基因突变频率与累积受照剂量关系的研究

目的　探讨GPA基因突变频率检测作为累积受照生物剂量计的可行性。方法　用改进的GPA基因位点突变检测技术 ,分析了 5 5名不同时期开始X射线工作者和 5 0名非放射科医务工作者外周血红细胞GPA基因突变变异体频率与开始工作时期、工龄和累积受照剂量间的关系。结果　医用X射线工作者的GPA基因突变频率明显高于对照 ;突变率明显增高是发生在 1970年前开始X射线工作者 ,这与肿瘤流行病学调查所见恶性肿瘤危险明显增高发生在 1970年前开始X射线工作者相一致 ;X射线工作者的GPA基因突变频率随累积剂量而增高 ,剂量 效应关系N突变优于NN突变。结论　用GPA基因突变检测作为生物剂量计 ,还有许多问题需要解决 ,如 :个体差异、特异性及剂量 效应刻度曲线等     

低剂量辐射对细胞 DNA 修复兴奋效应

目的研究低剂量电离辐射对细胞ＤＮＡ双链断裂修复及基因突变适应性的兴奋效应，并探测辐射诱导ＤＮＡ结合蛋白。方法实验用小鼠ＳＲ－１细胞，６０Ｃｏγ射线照射；用６－巯基鸟嘌呤筛选ｈｐｒｔ基因突变克隆；脉冲电场凝胶电泳检测ＤＮＡ双链断裂；Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ印迹杂交探测ＤＮＡ结合蛋白。结果细胞受１ｃＧｙ预照射后１８小时、２４小时显著降低３Ｇｙ照射诱发的ｈｐｒｔ基因突变频率。预先受单次１ｃＧｙ照射刺激，或每天照射一次，连续１０天，显著增加３Ｇｙ照射细胞的ＤＮＡ双链断裂修复效率。１ｃＧｙ照射细胞后１６小时提取的核蛋白中，探测到损伤ＤＮＡ结合蛋白的诱导合成。结论低剂量辐射通过调节某些细胞辐射反应调控基因表达，诱导合成ＤＮＡ修复反应蛋白，增强细胞ＤＮＡ修复能力，减少基因突变的发生，提高细胞维持遗传稳定性机能。     

DNA双链断裂残留损伤与癌细胞辐射敏感性研究

目的 了解不同组织来源癌细胞株和人体肿瘤组织原代细胞的DNA双链断裂损伤修复的个体差异性,探寻预测癌细胞辐射敏感性的生物指标。方法 ⁶⁰Co γ射线照射诱发DNA损伤,脉冲电场凝胶电泳检测DNA双链断裂损伤修复,细胞克隆形成能力法检测细胞辐射敏感性。结果 8个不同组织来源癌细胞株的辐射敏感性有较大的差异(D₀为0.65~2.15 Gy),不同细胞株20 Gy γ射线照射诱发产生的DNA双链断裂原初损伤有一定的差别,但与细胞辐射抗性无相关性。辐射敏感细胞SX-10的DNA双链断裂修复缺陷发生在早期快速修复相,而A2780细胞的修复缺陷是发生在晚期慢速修复相。20 Gy照射修复2 h后DNA双链断裂残留量与细胞辐射敏感性指标D₀或SF₂值有显著的相关性。不同个体患者脑肿瘤组织原代细胞之间,辐射诱发DNA双链断裂的修复反应存在明显差异,修复2 h后残留损伤的个体差异性分布类似于癌细胞株。结论 DNA双链断裂残留损伤与癌细胞辐射抗性有显著相关性,可作生物指标预测肿瘤组织细胞对放射治疗的反应性。     

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。     

α—粒子诱发BEP2D2细胞癌变系的DNA断裂重接修复缺陷与XRCCs修复基因mRNA表达研究

目的 研究α粒子诱发人支气管上皮细胞（BEP2D）癌变细胞系BERP35T－1和BERP35T－4的DNA断裂损伤修复能力，分析其DNA断裂修复基因XRCCs系列的mRNA表达。方法 脉冲电场凝胶电泳法检测DNA双链断裂，RT－PCR分析DNA修复基因的mRNA表达。结果 恶笥转化细胞系BERP35T－1和BERP35T－4受0－150Gy γ射线照射后修复4h的DNA断裂残留损伤显著高于亲本BEP2D细胞，mRNA表达分析显示修复基因XRCC2，XRCC3和Ku80(XRCC5)表达下调2.5-6.5倍，而BERP355－R细胞中DNA－PKcs(XRCC7)表达上调2．4倍。结论 α粒子诱发恶性转化细胞系的DNA链断裂修复机理缺陷，其中部分原因是DNA修复基因的表达抑制。DNA修复缺陷将导致细胞基因组不稳定性，α粒子诱发细胞恶性转化机理可能与此相关。     

GPA基因突变分析技术及其应用

较系统地介绍了GPA基因突变分析技术的原理、革新、应用及特点。研究表明,GPA可作为一种终生生物剂量计,通过检测个体GPA基因突变频率,估算其长期甚至终生接触有害环境理化因素的水平。通过比较分析个体GPA基因突变及癌症发生情况,简要讨论了该项技术在评估个体受到电离辐射或接触有害理化因素后罹患肿瘤风险方面的应用前景。     

新基因LRP15参与紫外线诱导的DNA损伤的修复作用

目的探讨LRP15基因在K562细胞中对紫外线诱导的DNA损伤的修复作用，以进一步研究该基因的功能。方法利用真核表达质粒pcDNA3．1构建LRP15基因开放阅读框架（ORF）序列的正义及反义重组质粒；两种质粒经阳性脂质体介导法分别转染K562细胞，G418筛选阳性克隆；采用单细胞凝胶电泳（SCGE）技术观察两组细胞对紫外线诱导的DNA损伤的修复作用的差异。结果PCR鉴定证实，正义及反义重组质粒中LRP15基因ORF序列均按预定方向正确插入；SCGE实验表明，经紫外线照射后两组细胞的DNA基础损伤无明显差异（P=0.156）。但经45及90min修复后实验组细胞的DNA迁移长度明显小于对照细胞（P〈0．001）。结论成功构建LRP15基因的正义及反义真核表达质粒；LRP15基因对紫外线诱导的DNA损伤具有修复作用，可能是一个DNA修复基因。     

电离辐射损伤与DNA修复基因

DNA辐射损伤直接影响复制、转录和蛋白质合成,进而影响细胞遗传、发育、生长和代谢等生命活动.DNA损伤还是突变的重要原因,而严重的突变可造成细胞癌变,导致肿瘤的发生.然而,生物体内存在着DNA损伤修复系统,其中DNA修复基因起着重要的作用.     

放射抗性肺癌D6-R细胞亚系的特征分析

目的研究新的放射抗性肺癌D6-R细胞亚系在增殖活性、放射诱导的凋亡、DNA损伤与修复方面的特征，初步探讨D6-R细胞放射抗性的机理。方法以D6-R和D6细胞为实验对象，MTT法测定细胞生长曲线，流式细胞仪和荧光显微镜分析细胞凋亡状况，碱性单细胞凝胶电泳检测DNA单链断裂与修复。结果D6-R和D6细胞具有相同的增殖活性；照射前后均无明显的细胞凋亡发生；照射后D6-R、D6细胞的初始DNA单链断裂与修复能力存在统计学意义，放射抗性的D6-R细胞初始DNA单链断裂程度较轻，修复速率较快，修复后残存单链断裂较少。结论初始DNA损伤程度较轻，修复能力较强可能是D6-R细胞放射抗性的重要原因。     

Sensitivity to X-irradiation of Peripheral Blood Lymphocytes from Ageing Donors

Summary

The proliferation of human blood lymphocytes from ageing donors, responding to concanavalin A, showed greater sensitivity to inhibition by X-rays than similar cells from younger donors. This increased sensitivity was associated with deficiency in repair of X-ray-induced damage to nuclear material, as measured by density in sucrose gradients, and with increased incidence of chromosomal damage following exposure of freshly isolated lymphocytes. There was also an increased frequency of spontaneous chromosomal aberrations in ageing subjects whose lymphocytes were deficient in repair of DNA damage.     

Increased mutability and decreased repairability of a three-lesion clustered DNA-damaged site comprised of an AP site and bi-stranded 8-oxoG lesions

Abstract

Purpose: Ionizing radiation induces DNA damage, some of which are present in clusters, defined as two or more lesions within one to two helical turns of DNA by passage of a single radiation track. These clusters are thought to contribute to the detrimental effects of radiation, in part due to the compromised repair of clustered DNA damaged sites.

Materials and methods: The repair of three-lesion cluster present in oligonucleotides were determined in vitro using the hamster cell line CHO-K1 nuclear extract or purified proteins involved in base excision repair. The mutagenic potential of these clusters present in a plasmid was determined using an Escherichia coli reporter assay.

Results: We have shown that the repair of an abasic (AP) site within a three-lesion cluster, comprised of an AP site and bi-stranded 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG) lesions, is retarded compared to that of an isolated AP site in an in vitro base excision repair (BER) assay. Further, the mutation frequency of the clustered damaged site is up to three times greater than that of an isolated 8-oxoG lesion.

Conclusions: As a consequence of enhanced mutagenic potential of clusters, non-double-strand break (DSB) DNA damage may contribute to the detrimental effects of radiation, in addition to the effects of DSB.     

泛素连接酶CUL4A-DDB1复合体参与DNA损伤修复的研究进展

泛素化修饰在DNA损伤信号中发挥重要功能,包括细胞周期监控、DNA修复、细胞衰老和程序性死亡的调控。CUL4A-DDB1泛素连接酶通过DCAFs靶向调控特异性的底物,启动DNA切除修复机制对受损DNA进行修复。近期的研究表明CUL4A-DDB1泛素连接酶协助DNA修复因子与受损DNA的识别,来维持基因组的稳定性和正确性。     

DNA损伤修复与肿瘤烷化剂化疗

DNA损伤修复能够使肿瘤细胞耐受化疗药物造成的DNA损伤而存活,因此,调节某种特殊的DNA修复路径可以增强化疗药物的疗效。另外,有些DNA修复路径在一些肿瘤细胞中是失活的。目前,以DNA修复蛋白O^6甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（MGMT）和错配修复蛋白作为调节靶标,提高化疗效果的联合用药策略正在进行各期临床实验。靶向DNA修复机制增强抗肿瘤化疗药物的疗效、克服肿瘤耐药正成为肿瘤个体化化疗研究的一个重要领域。     

Development of DNA-based radiopharmaceuticals carrying Auger-electron emitters for anti-gene radiotherapy.

Targeting of radiation damage to specific DNA sequences is the essence of antigene radiotherapy. This technique also provides a tool to study molecular mechanisms of DNA repair on a defined, single radiodamaged site. We achieved such sequence-specific radiodamage by combining the highly localized DNA damage produced by the decay of Auger-electron-emitters such as 125I with the sequence-specific action of triplex-forming oligonucleotides (TFO). TFO complementary to polypurine-polypyrimidine regions of human genes were synthesized and labeled with 125I-dCTP by the primer extension method. 125I-TFO were delivered into cells with several delivery systems. In addition, human enzymes capable of supporting DNA single-strand-break repair were isolated and assessed for their role in the repair of this lesion. Also, the mutagenicity and repairability of 125I-TFO-induced double strand breaks (DSB) were assessed by repair of a plasmid possessing a site-specific DSB lesion. Using plasmids containing target polypurine-polypyrimidine tracts, we obtained the fine structure of sequence-specific DNA breaks produced by decay of 125I with single-nucleotide resolution. We showed that the designed 125I-TFO in nanomolar concentrations could bind to and introduce double-strand breaks into the target sequences in situ, i.e., within isolated nuclei and intact digitonin-permeabilized cells. We also showed 125I-TFO-induced DSB to be highly mutagenic lesions resulting in a mutation frequency of nearly 80%, with deletions comprising the majority of mutations. The results obtained demonstrate the ability of 125I-TFO to target specific sequences in their natural environment--within eucaryotic nucleus. Repair of 125I-TFO-induced DNA damage should typically result in mutagenic gene inactivation.     

电离辐射损伤与DNA修复基因

DNA辐射损伤直接影响复制、转录和蛋白质合成,进而影响细胞遗传、发育、生长和代谢等生命活动。DNA损伤还是突变的重要原因,而严重的突变可造成细胞癌变,导致肿瘤的发生。然而,生物体内存在着DNA损伤修复系统,其中DNA修复基因起着重要的作用。     

组蛋白修饰影响细胞辐射敏感性的研究进展

组蛋白修饰在细胞DNA损伤修复过程发挥重要作用。近年来多项研究表明,组蛋白修饰可以在参与招募DNA损伤修复因子、创建染色质开放结构和建立组蛋白抑制性标记等方面影响细胞对辐射的应答。同时,调控组蛋白修饰方式可以影响DNA损伤修复的过程,进而影响辐射敏感性。本文就组蛋白修饰影响DNA损伤修复过程与辐射敏感性的机制进行综述。