DNA损伤修复基因与辐射损伤及肿瘤的相关性

DNA分子是生命体的遗传物质基础，也是辐射损伤的重要靶分子。细胞受到照射，DNA分子将产生多种类型的损伤，包括碱基错配、修饰、脱嘌呤或脱嘧啶位点形成、DNA单链、双链断裂以及DNA蛋白质交联等。如得不到及时有效修复，或发生错误修复。使损伤积累至一定程度就可导致疾病。然而，生物体内存在着DNA损伤修复系统，其中DNA损伤修复基因起着重要的作用。DNA损伤修复基因泛指那些编码产物在功能上参与DNA损伤识别和修复的基因；它们的编码产物包括DNA修复酶和参与DNA损伤识别及修复调节的一些元件。在它们的共同作用下，细胞主要通过碱基切除修复（BER）、核酸切除修复（NER）、错配修复（MMR）和重组修复（RR）等方式来修复DNA损伤。当然，一种DNA损伤可以通过多种修复途径来修复。一种修复途径也可以参与多种DNA损伤的处理。     

ATM对DNA损伤后细胞反应信号传导通路的调控作用

物理、化学及生物体自身的因素均可以导致染色体DNA的损伤，引起DNA单链或双链的断裂，受损的DNA能够继续复制并畸变或激活致癌基因。机体多通过激活细胞周期检测点、DNA修复蛋白以及保持与调控端粒功能等方式，或修复损伤的DNA，或使受损细胞凋亡，从而保持生物体DNA的稳定。本文重点讨论放射线辐射造成DNA损伤后，共济失调－毛细血管扩张症突变基因（Ataxia－telangiectasiamutatedgene，ATM基因）的产物－ATM编码蛋白（ATM）在细胞反应信号传导通路的中枢调控作用。１共济失调－毛细血管扩张症与ATM１．１共济失调－毛细血…     

脑缺血时p53表达的意义

脑缺血是临床常见的不可逆脑功能障碍的原因,当脑组织发生缺氧-缺血时,神经元将发生病理生理学改变,即引起细胞DNA损伤,启动细胞的基因程序,导致细胞周期停滞、细胞凋亡,严重者可致细胞死亡。研究发现,当DNA受到损伤时,p53基因在受损细胞中表达增加,其启动细胞周期停滞、直接与修复因子作用以及p53以蛋白与蛋白相互作用等各种方式参与受损DNA的修复。另外,也有一些研究发现,p53的表达可以启动或调控与细胞凋亡有关的因子(如:CD95/Fas、KILLER/DR5、Bax、p53AIP1、PAG608、IGF、mdm2基因等)的水平改变,导致细胞凋亡。缺血模型、时间点及观察部位的不同,导致基因表达调控机制的差异,这可能决定着p53的表达最终是诱导DNA损伤修复还是导致细胞凋亡。     

5-Fu对人结肠癌细胞凋亡及相关基因表达的影响

目的:探讨5-氟尿嘧啶（5-Fu）对人结肠癌细胞凋亡及其相关基因表达的影响。方法:Hct/8细胞分为5-Fu组和对照组，通过凋亡细胞数量、形态、基因组DNA片段化及流式细胞仪检测观察5-Fu对人结肠癌细胞凋亡情况的影响，并通过基因芯片测定相关基因改变。结果：吖啶橙染色及基因组DNA电泳显示5-Fu组凋亡细胞数量明显多于对照组（P<0.01）；基因芯片检测显示，5-Fu致多种基因表达发生改变，尤其是与DNA损伤修复相关基因出现表达下调。结论：5-Fu具有致人结肠癌细胞凋亡的作用，其原因是由于多种基因表达改变相互作用影响所致，尤其是DNA损伤修复相关基因的改变致不能及时修复受损的基因，最终致癌细胞发生凋亡。     

切除修复交叉互补基因1的研究进展

现代医学证明，细胞基因组保持其完整性对于细胞的增殖、分化等生物学行为具有至关重要的意义，如果基因的损伤不能及时得到修复，将导致细胞凋亡、生长失控以及恶性肿瘤发生等多种生物学变化。DNA损伤修复系统在维持基因组功能完整性、修复致癌因素所致的损伤以及抗癌过程中起到极为重要的作用。切除修复交叉互补基因1（excision repaircross complementing 1，ERCCI）是DNA修复系统中的一个关键基因，     

放、化疗联合应用对肿瘤细胞的生物效应

放疗与化疗联合应用是近十余年来恶性肿瘤治疗效果显著提高的重要因素。许多实验表明化疗能增强放疗对离体细胞或组织的杀伤作用。临床实验也表明 ,放、化疗联合应用可增加肿瘤完全消退率和局部控制率 ,并可降低远处转移率。本文就化疗与放疗联合应用的生物学基础作一综述。1　抑制DNA损伤的修复放射导致DNA损伤后 ,细胞中存在的分子修复机制可消除放射诱发的DNA损伤 ,并重组DNA原先的结构 ,在细胞水平导致生存力的恢复 ,存活分数的增加。顺铂、博来霉素、羟基脲等药物与放射联合应用具有抑制DNA损伤修复的作用 ,可得到较高的细胞杀灭效应。顺铂为细胞周期非特异性药物 ,它可与DNA结合形成链内和链间的交叉联结 ,阻止DNA再复制从而抑制DNA损伤的修复。Yashima等〔1〕的实验论证了顺铂作用于DNA交叉链 ,抑制端粒酶活性 ,从而抑制肿瘤细胞的过度增殖。博来霉素直接和DNA结合 ,也可导致DNA合成的减少而发挥抑制修复作用。羟基脲能部分抑制射线所致的DNA单链断裂修复 ,从而影响DNA的修复和增加对细胞的毒性。Lawrence等〔2〕认为 5 Fu和吉西他滨可通过使细胞不恰当进入S期而对射线所致的DNA损伤进行错误修复...     

RAD51和 BRCA1联合检测在肿瘤发生及对放化疗影响的研究进展

大量体内外因素如紫外线、放射线、烷化剂、化学致突变剂、DNA交联剂、DNA修复抑制剂、DNA复制过程中复制叉的破坏及淋巴细胞生成过程中的抗原受体重组等都可致细胞 DNA 的损伤,其中DNA双链断裂（DNA double-stand break ,DSB）被认为是细胞凋亡的直接诱因。而对各种因素不敏感的细胞通过各种基因表达,对受损细胞DNA 进行修复,来维持细胞的正常存活。目前研究已知有两种重要机制参与了哺乳动物细胞DSB的修复：①非同源末端连接（ non-homologous end joining , N HEJ）;②同源重组（homologous recombination , HR）。本文主要对 RAD51、BRCA1在 HR通路中的作用及与肿瘤发生的关系作一综述。     

错配修复基因hMLH3与肿瘤的关系

恶性肿瘤的发生是由基因突变引起的，而环境中的有害物理和化学因子及体内代谢的一些物质会对DNA造成损伤，同时在细胞的生命周期中也会有发生碱基配对错误的危险，生物体主要依靠DNA修复系统来保持遗传信息的完整和稳定。目前己阐明的DNA损伤修复方式至少有4种：碱基切除修复、核苷酸切除修复、双链断裂修复及错配修复（mismatch repair, MMR）.     

缺氧和血清剥夺诱导的PC12细胞NDA损伤与修复

探讨PC12细胞在缺氧（37℃,5％,O2,95％,N2）,血清剥夺条件下NDA损伤与修复,凋亡,坏死或生存的变化规律,应用单细胞凝胶电泳技术,流式细胞学技术检测在不同时间点,缺氧,无血清培养等诱导下对PC12细胞单链DNA损伤与修复,凋亡的影响,结果发现在PC12细胞DNA同伤值均在0.5h时达第一个峰值,随后下降,3h后DNA损伤数值再次逐渐增加并达到最高值,细胞凋亡峰值略滞后于DNA损伤峰值,并于DNA损伤程度基本相平行。提示PC12细胞在缺缺氧和血清剥夺条件下存在NDA务与修复的动态变化过程,DNA损伤可能直接诱导细胞凋亡,DNA缶伤程度在早期与细胞凋亡程度相一致。     

不同频率射频电磁场对DNA分子损伤机制初探

目的 探讨不同频率低功率射频电磁场（0．1～40MHz）对DNA分子损伤的机理。方法 琼脂糖凝胶电泳观察射频对离体质粒DNA分子的直接损伤作用;测定分析射频辐射后细胞内丙二醛（malondial dehyde,MDA）含量及超氧化物歧化酶（superoxide disrnutase,SOD）活性的变化,RT-PCR检测细胞DNA修复基因表达的改变。结果 （1）低功率射频对pEGFP-N2质粒DNA无明显直接作用;（2）40MHz和20MHz射频可使细胞内MDA的水平明显升高,并显著抑制SOD的活性,1MHz、0．1MHz频率电磁场作用未见显著影响;（3）40MHz射频抑制ERCC2、polβ基因的表达,对ERCC1基因无明显影响。结论 低功率射频电磁场可增强细胞内脂质过氧化反应,抑制DNA修复基因表达,间接损伤细胞DNA分子。频率是影响电磁场生物效应的重要因素。     

复合软骨修复材料支架的构建

目的：构建一种脱细胞软骨/GelMA复合材料支架用于修复软骨缺损。方法：对α-1,3-半乳糖苷转移酶基因敲除（GTKO）猪肋软骨脱细胞处理,得到低免疫原性脱细胞软骨基质,进行4,6-脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色、DNA含量检测评估脱细胞效果,苏木素-伊红（HE）染色、Masson三色染色分别评估细胞外基质结构及蛋白保留情况。再将脱细胞软骨冷冻研磨成粉末状,选取聚合物甲基丙烯酰化明胶（GelMA）溶液与脱细胞软骨粉末按不同比例均匀混合,制备一种可注射型生物材料,经紫外交联后获得可生物降解的复合支架,通过溶胀性能、储能模量检测对支架进行表征,并观察支架上细胞增殖情况。结果：天然软骨DNA含量为161.2 ng/mg,脱细胞软骨DNA含量仅为15.27 ng/mg,该种脱细胞方法效果良好。HE染色显示细胞外基质结构完整,Masson三色染色显示脱细胞组织保留了大部分细胞外基质成分。与纯GelMA相比,脱细胞软骨/GelMA复合支架溶胀率低,力学强度稍强。骨髓间充质干细胞能在支架上黏附并增殖。结论：通过可注射型脱细胞软骨/GelMA复合材料制备的支架具有低免疫原性,适宜的储能模量,良好的生物相容性,适用于软骨修复。     

TDG介导的去甲基化在细胞发育分化及肿瘤发生中的研究进展

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,可对生命发生发展阶段中的基因表达进行调控。近来研究发现,胸腺嘧啶DNA糖苷酶（thymine DNA glycosylase, TDG）是能特异修复G: T错配的酶,在DNA去甲基化过程中起到重要作用。TDG与TET、AID、Gadd45a等蛋白协同,通过碱基切除修复（base excision repair, BER）作用参与DNA去甲基化过程。此外,TDG介导的BER作用能去除甲基化中间产物的5-羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine, 5hmC）及其衍生物的积累、消除5-甲基胞嘧啶（5-methylcyosine, 5mC）自发脱氨基导致的突变,保持基因组的遗传稳定性。TDG的表达下降或酶的失活会引起基因组稳定性降低,增加肿瘤发生的风险。TDG介导的DNA去甲基化修饰调节影响胚胎发育、细胞分化与衰老的过程,其对癌症的发生也有着不可忽视的作用。     

脾肾双补法对衰老小鼠胸腺细胞DNA氧化损伤修复的影响

目的观察脾肾双补法对衰老小鼠胸腺细胞DNA氧化损伤修复的影响。方法小鼠随机分为6组,每组10只。分别为正常组、模型组、维生素E组、脾肾双补方治疗高剂量组、脾肾双补方中剂量组,脾肾双补方低剂量组,采用单细胞凝胶电泳法检测胸腺细胞DNA氧化损伤修复的情况。结果实验表明：正常组胸腺细胞虽有很短尾长,但并未表现为彗星样拖尾,提示正常组胸腺细胞DNA氧化损伤较少。中、高剂量组和西药对照组的胸腺细胞尾长与模型组比较均有显著性差异,且中药高剂量组作用强于维生素E组。结论脾肾双补法可以减少衰老模型小鼠胸腺细胞彗星拖尾长度,对DNA氧化损伤具有一定的拮抗或修复作用,并存在一定的量效关系,说明脾肾双补法延缓模型小鼠衰老的作用可能与其对DNA氧化损伤的拮抗或修复作用有关。     

银杏叶提取物对星形胶质细胞氧化损伤的保护作用

目的 研究银杏叶提取物（EGb761）对H2O2所致星形胶质细胞氧化损伤的保护作用。方法 用不同浓度的EGb761预处理细胞，再加入H2O2，通过噻唑蓝（MTT）实验、线粒体跨膜电位（△ψm）及细胞色素C释放实验、DNA损伤实验及半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3（Caspase-3）活性测定，观察ECb761对细胞存活率、线粒体膜通透性、DNA氧化损伤及Caspase-3活性的影响。结果 EGb761能明显降低H2O2对星形胶质细胞的氧化损伤，提高细胞的存活率；维持线粒体膜的完整性，抑制跨膜电位的耗散和细胞色素C的释放；抑制Caspase-3的活化和DNA的降解。结论 EGb761具有清除活性氧，减轻H2O2所致星形胶质细胞的氧化损伤，对星形胶质细胞有保护作用。     

DNA损伤应答靶向抑制剂对卵巢癌细胞的化疗增敏作用

目的 观察DNA损伤应答抑制剂及其联合常规化疗药物（顺铂等）在卵巢癌耐药细胞株OVCAR-8中的作用,研究其化疗致敏效应。方法 利用针对DNA损伤应答关键信号蛋白质的抑制剂,与顺铂等连用处理卵巢癌细胞,分析这些药物处理方式对卵巢癌细胞的杀伤能力。MTT法检测不同药物作用后OVCAR-8的增殖抑制情况;免疫荧光法检测OVCAR-8中磷酸化组蛋白2A变体（γH2AX）和p53结合蛋白1（53BP1）的表达,观察二者在DNA损伤位点的募集和形成灶点的能力。结果 毛细血管扩张共济失调突变蛋白（ATM）/ATM和Rad 3相关蛋白（ATR）抑制剂与顺铂联用能抑制损伤修复机制的活化,明显减弱OVCAR-8细胞的增殖活力（P<0.01）,促进其凋亡;在羟基脲和Wortmannin联合处理时,OVCAR-8细胞的ATR转导信号（如γH2AX）减弱,细胞生存率明显降低（P<0.05）;多聚ADP-核糖聚合酶（PARP）抑制剂与顺铂联合处理OVCAR-8细胞未发现明显的增敏作用（P>0.05）。结论 适当的DNA损伤应答抑制剂有潜力提高常规化疗药物的抗肿瘤效果,以达到快速清除肿瘤细胞和防止产生耐药性的效果。     

人参皂苷对皮肤细胞紫外线的辐射损伤的保护作用

目的检测人参皂苷对小鼠皮肤细胞和JB6 C141细胞株的抗紫外线B的损伤作用。方法通过对细胞照射后存活率的检测、单细胞电泳和软克隆集落形成实验,评估人参皂苷对细胞的照射后DNA修复抗损伤能力。以及人参皂苷对EGF诱导的皮肤细胞恶性转化能力的抑制作用。结果人参皂苷能有效地对紫外线B造成的细胞致死性损起抑制作用（P〈0．05）,并且对EGF诱导的皮肤细胞转化作用也有明显的抑制作用（P〈0．05）。结论人参皂苷对皮肤细胞抗紫外线辐射损伤的保护作用明显,能显著提高细胞存活率。     

云南白药对大鼠骨骼肌急性损伤后炎症反应和卫星细胞再生的影响

目的：研究云南白药对大鼠急性骨骼肌损伤后炎性细胞和肌再生细胞（卫星细胞）的作用及其机理。方法：制备跑台诱导大鼠骨骼肌急性损伤模型,造模24　h后,模型大鼠左侧后肢喷洒云南白药为治疗侧,右侧喷洒等量生理盐水作为非治疗侧,在损伤后2、4、7、10和14d分别取4只大鼠后肢的治疗侧和非治疗侧腓肠肌（快肌）和比目鱼肌（慢肌）做HE切片,在光学显微镜下观察炎性细胞和卫星细胞的数量及形态学变化。结果：药物治疗侧快肌在损伤后的第2、4、7天炎性细胞较非治疗侧明显减少（P<0.01）,肌细胞的坏死程度较轻;云南白药治疗侧慢肌在损伤后的第2天炎性细胞较非治疗侧明显减少（P<0.01）。药物治疗侧的快肌和慢肌在损伤后的第7、10天损伤的肌纤维部分得到修复,卫星细胞的数量较非治疗侧明显增多（P<0.01）。结论：云南白药能够抑制炎性细胞对损伤后肌肉组织的破坏作用,缩短炎症反应进程,促进损伤后肌纤维的修复,对骨骼肌卫星细胞的增殖有一定的促进作用。     

DNA损伤修复通路基因多态性与铂类药物治疗非小细胞肺癌敏感性及预后关系的研究进展

铂类药物是肺癌治疗中应用最广泛的首选化疗药物之一,其通过损伤DNA而诱导肿瘤细胞凋亡。DNA损伤修复功能的变化是引发肿瘤患者对铂类药物耐药的重要分子学基础,DNA损伤修复通路相关基因的单核苷酸多态性（SNPs）与DNA修复能力的改变有关联,核苷酸切除修复通路（NER通路）及碱基切除修复通路（BER通路）相关基因的SNPs对修复铂类药物引起的DNA损伤起重要作用。本文作者对近几年关于NER通路及BER通路相关基因的多态性与晚期非小细胞肺癌（NSCLC）患者应用铂类药物为基础的化疗方案治疗的敏感性及预后之间关系进行综述。     

Bcl2对NNK诱导的DNA损伤后修复的抑制作用

目的 为了探索Bcl2对DNA损伤后修复的抑制作用.方法 Western Blotting检测Bcl2蛋白的表达情况,单细胞电泳、定量检测AP位点来观察DNA损伤程度.结果 NNK诱导DNA损伤产生大量的AP位点,去掉NNK后未转染Bcl2质粒的H1299细胞中AP位点数量逐渐下降,转染野生型Bcl2质粒的H1299细胞中AP位点数量也在下降,但比前一组慢,仍维持在较高水平,说明去掉NNK后来转染Bcl2质粗的H1299细胞中DNA损伤在逐步修复,而转染野生型Bcl2质粒的H1299细胞中DNA损伤后AP位点的修复受到抑制.NNK处理1h后两组H1299细胞的细胞核均有拖尾现象,说明NNK可以使H1299细胞中DNA发生损伤;去掉NNK诱导剂后24h观察发生未转染H1299细胞中DNA的细胞核未有拖尾现象现象,说明DNA损伤已得到修复,但另一组细胞中仍有部分细胞核有拖尾,说明DNA损伤仍有部分未得到修复.结论 Bcl2蛋白对NNK诱导的DNA损伤后的修复有抑制作用.     

喹喔啉双氮氧化物衍生物QN-2013的乏氧细胞毒性和放射增敏作用

目的：检验和评价喹喔啉双氮氧化物衍生物QN-2013的选择性乏氧细胞毒性和放射增敏作用。方法：体外细胞毒性、放射增敏作用及体内抗肿瘤活性,分别用集落形成法和肿瘤生长延迟法检验。细胞周期的变化、DNA损伤和损伤DNA的修复分别以流式细胞术和“彗星”分析法测定。结果：QN-2013对乏氧和富氧HeLa-S3细胞的等毒性浓度ICN250和ICair50分别是0.08和1.7 mmol*L－1,乏氧细胞毒性比率(hypoxic cytotoxicity ratio, HCR)为21。这说明QN-2013具有一定的乏氧细胞毒性,但弱于代表性生物还原药SR-4233。在1 mmol*L－1以下时,QN-2013的体外放射增敏作用比MISO(misonidazole)弱,但随药物浓度增加近似按指数增大,而荷瘤小鼠腹腔给药则体内增敏作用与施药剂量无明显依赖关系。在细胞和分子水平上,QN-2013诱发乏氧HeLa-S3细胞G2M期阻断,引起DNA双链断裂,且抑制辐射DNA损伤的修复。结论:QN-2013是一中度活性的乏氧选择性细胞毒剂,体内外实验表明具有一定的放射增敏作用,明显增强辐射抗肿瘤能力。其作用机制可能是通过直接损伤DNA和抑制DNA修复。这些结果提示虽QN-2013本身可能不是理想的生物还原药,但喹喔啉氮氧化物系列不失为探索新抗癌药应重视的领域之一。