电离辐射诱导G2期阻滞的机制

电离辐射损伤后,细胞通过若干关卡来调控细胞周期的进程,使细胞有时间进行DNA修复,确保染色体组的完整性和遗传稳定性,减少突变的发生。不同的电离辐射使不同细胞产生G1、G2和S期等不同时相的变化,但电离辐射后G2期阻滞的现象十分普遍。近年来,对G2期阻滞机制的研究多集中在Chk1、Chk2和p53上。     

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。     

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。     

电离辐射对胸腺细胞p16/CyclinD/CDK4基因转录和蛋白表达的影响

电离辐射可诱导细胞发生G1期阻滞，其意义在于使受损伤的DNA得以修复，维持细胞基因组稳定性。目前研究发现主要有两条负向调控通路：p53-p21／pRb通路和p16-CyclinD／CDK4-pRb通路在G1→S期转换中起重要作用。以往的实验结果证实p53-p21通路在中等剂量电离辐射诱导的G1期阻滞中起重要作用。然而，电离辐射对体内细胞     

p21在电离辐射诱导EL-4细胞G_1期阻滞中的作用

目的　探讨 p2 1在电离辐射诱导EL 4细胞G1期阻滞中的作用。方法　采用North ernblot检测 p2 1WAF1mRNA水平的变化 ;采用流式细胞术检测 p2 1蛋白表达及细胞周期的变化。结果　 4 0GyX射线照射后 12h、2 4h、48hG1期EL 4细胞百分数明显高于假照射组 ;p2 1WAF1mRNA水平从照射后 1h开始升高 ,4h达峰值 ,持续至照后 12h ;p2 1蛋白表达在照射后 2～ 48h明显增高。结论　 4 0GyX射线照射可诱导EL 4细胞G1期阻滞 ,p2 1在电离辐射诱导EL 4细胞G1期阻滞中起重要作用。     

电离辐射对小鼠骨髓细胞cyclinB1、cdc2基因转录的影响

目的　研究X射线全身照射对小鼠骨髓细胞cyclinB1、cdc2基因转录的影响 ,以探讨电离辐射诱导小鼠骨髓细胞G2 期阻滞的分子机理。方法　采用流式细胞仪检测了X射线全身照射后小鼠骨髓细胞周期进程的变化。采用半定量RT PCR方法分别检测cyclinB1、cdc2基因转录水平变化。结果　 2GyX射线全身照射后 4及 1 2hG2 +M期细胞百分率升高 (P <0 0 5) ;0 5～ 6Gy照射后 1 2hG2 +M细胞百分率呈剂量依赖性增加 (P <0 0 5～P <0 0 1 )。 2GyX射线照射后 2～ 48h小鼠骨髓细胞cyclinB1转录水平在各个时间点未见明显变化 ,0 5～ 6GyX射线照射后 1 2h ,骨髓细胞cyclinB1基因转录在各剂量点均未见明显改变 ;2GyX射线照射后小鼠骨髓细胞cdc2转录水平从照后 4h即开始不同程度下降 ,1 2h达最低值 (为假照射组的 46 % ) ,照射后 48h开始恢复 ,0 5～ 6GyX射线照射后 1 2h ,骨髓细胞cdc2基因转录水平在各剂量点均明显降低 ,分别达到假照射组的40 %～ 70 %。结论　电离辐射可诱导小鼠骨髓细胞发生G2 期阻滞 ,cdc2激酶活性下降在G2 期阻滞中起重要作用。     

HIV-1 Tat 蛋白对细胞周期相关基因表达及辐射细胞周期阻滞的影响

目的：探讨HIV-1 Tat蛋白对细胞周期相关基因表达以及电离辐射诱发细胞周期阻滞的影响.方法：使用包含102个与DNA损伤修复和细胞周期相关的基因微阵列检测人横纹肌肉瘤细胞（TE671）及已转染tat基因的TE671细胞（TT2）基因表达谱的改变;使用流式细胞仪检测细胞周期变化;Western印迹检测蛋白表达变化.结果：在基因芯片的检测中发现,与DNA损伤修复及细胞周期调控相关的6个基因Cdc25C,KIF2C,Cdc20,DNA-PKcs,CTS1,Wee1在转染tat基因的细胞中表达下调;细胞周期检测发现TE671细胞和TT2细胞经4 Gy γ射线照射后表现出不同程度的G2/M期阻滞,但表达Tat的TT2细胞G2/M阻滞出现较TE671细胞晚,而在照射后48 h时TE671细胞G2/M期阻滞已恢复,但TT2细胞阻滞仍很显著.另外,TT2细胞S期阻滞时间延长.研究进一步发现细胞周期蛋白（cyclin）B1在TT2细胞中表达增强.结论：HIV-1Tat蛋白导致G2/M检验点功能紊乱,将影响细胞的辐射敏感性,本研究为了解AIDS合并肿瘤患者对放射治疗敏感性提供了重要实验数据.     

γ-H2AX分析用于检测电离辐射致HepG2细胞DNA双链断裂的研究

目的 应用γ-H2AX分析检测电离辐射导致肝癌细胞株HepG2基因组DNA双链断裂的情况，并检测在不同细胞周期时相中的表达差异，从而了解不同时相HepG2细胞株的辐射敏感性。方法利用胸腺嘧啶核苷（TdR）阻断HepG2细胞于G1期末，于不同时间点分别得到同步化的S期和G2/M期细胞，用60Coγ射线照射细胞，建立DNA双链断裂模型，采用免疫荧光法和Westemblotting检测γ-H2AX的表达。结果TdR阻断后继续培养至34和40h，分别得到了较高同步化程度的S期和G2／M期HepG2细胞；受照后的HepG2细胞中Y-H2AX表达较照射前显著增高，处于S期的细胞γ-H2AX表达增加更为突出。结论不同周期时相的HepG2细胞受照后均检测出不同程度的DNA双链断裂，其中S期细胞尤为敏感。γ-H2AX对DNA双链断裂快速敏感的反应使γ-H2AX分析在检测早期DNA双链损伤中具有广泛的廊用前景。     

FHIT基因转染增强人肝癌细胞HepG2辐射敏感性

目的探讨脆性组胺酸三联体基因转染对肿瘤细胞辐射敏感性的影响。方法首先构建了含有FHIT基因编码序列的真核表达质粒pcDNA／FHIT，并转染人肝癌细胞株Hep G2得到表达正常FHIT蛋白的细胞株Hep G2，FHIT。然后利用CCK-8和流式细胞仪等方法研究了Hep G2／FHIT细胞接受^60Coγ射线电离辐射后细胞周期、增殖和凋亡的改变。结果研究表明人肝癌细胞Hep G2重新表达FHIT后其对电离辐射的敏感性增加，表现为接受电离辐射后细胞存活率下降，凋亡细胞增加。细胞周期检测发现Hep G2重新表达FHIT后接受电离辐射后发生G2期阻滞的程度减轻。结论FHIT基因缺失的肿瘤细胞重新表达正常的FHIT蛋白可以提高其辐射敏感性，并且辐射敏感性提高可能是和FHIT基因抑制了ATR／CHK1通路活性有关。FHIT基因．电离辐射联合治疗肿瘤，具有一定的协同作用，可以作为一个较好的肿瘤基因治疗的靶点。     

p16负向调控通路与辐射诱导的G1期阻滞

辐射诱导细胞发生G1期阻滞，其分子调控机制尚不十分清楚。近期献报道，独立于p53基因之外的p16-Cyclins-CDKs(细胞周期素依赖性激酶)细胞周期负向调控通路在紫外线和电离辐射照后发生改变，提示此通路可能在辐射诱导的G1期阻滞中发挥至关重要的作用。     

粉防己碱增加人乳腺癌细胞对X射线敏感性及其机理研究

目的 研究粉防己碱(Tet)与X射线对人乳腺癌细胞的作用和机理。方法 采用克隆形成分析法，流式细胞术，Western Blotting以及分裂指数法进行实验。结果 在p53突变型MCF-7/ADR细胞中，Tet显著增加X射线的杀伤作用，其增敏比为1．5l；在X射线照射后，细胞明显阻滞于G2期，Tet可以降低这种阻滞。而在p53野生型MCF-7细胞中，Tet增加X射线的杀伤作用不明显，增敏比为1．10；在X射线照射后，细胞阻滞于G1期，部分阻滞于G2期，加入Tet，对于这种阻滞作用降低也不明显。进一步研究显示，MCF-7/ADR细胞在受到X射线照射后，其Cyclin Bl与Cdc2蛋白表达水平明显降低；Tet可以逆转X射线对Cyclin Bl与Cdc2蛋白的表达的抑制作用。分裂指数结果显示Tet可以促使阻滞于G2期的MCF-7/ADR细胞进入M期。结论 Tet是一种G2期阻滞清除剂，能显著增加X射线对人乳腺癌细胞的杀伤作用，这种作用在p53突变型细胞中更明显。     

沉默细胞周期检测点激酶1(Chk1)对宫颈癌HeLa细胞放射敏感性的影响

目的 探讨siRNA沉默细胞周期检测点激酶1（Chk1）基因对宫颈癌HeLa细胞放射敏感性的影响。方法 合成Chk1基因的小分子干扰RNA（si-Chk1）,将si-NC或者si-Chk1分别转染到宫颈癌HeLa细胞中,0、2、4、6、8、10 Gy剂量的X射线照射细胞,RT-qPCR和Western blot检测转染后Chk1的mRNA水平和蛋白水平的表达,MTT方法检测细胞增殖能力,流式细胞仪检测细胞凋亡,克隆形成实验检测转染后HeLa细胞放射敏感性,Western blot检测转染后P21蛋白和抗凋亡基因Bcl-2蛋白的表达水平。结果 si-Chk1转染到HeLa细胞后,HeLa细胞Chk1基因的mRNA和蛋白表达水平均显著下降（t=2.12~5.86,P<0.05）,沉默Chk1的表达抑制了宫颈癌HeLa细胞的增殖（t=3.15~6.36,P<0.05）,同时降低宫颈癌HeLa细胞克隆形成能力（t=1.58~6.36,P<0.05）,上调P21（t=4.35,P<0.05）、下调Bcl-2蛋白（t=2.37,P<0.05）的表达水平。结论 siRNA沉默Chk1表达能够增强HeLa细胞放射敏感性。     

γ射线对培养的兔血管平滑肌细胞的抑制作用

目的 观察体外培养的兔动脉平滑肌细胞(SMCs）对7射线照射的剂量效应关系，探讨电离辐射抑制SMCs增殖的细胞生物学机理。方法 静止期SMCs分别给予γ射线2．5，5，10，20及30Gy一次性照射后继续培养4，24或72h。以^3H—TdR掺入法、流式细胞术分析、微核实验和电镜观察γ射线对SMCs的DNA合成、增殖周期和损伤的影响。结果 在2．5Gy以上剂量γ射线一次性照射时，SMCs增殖明显抑制，细胞G0／G1期阻滞，均呈剂量依赖性。2．5Gy以下剂量γ射线照射后24h左右可见细胞凋亡增加，2．5Gy以上剂量7射线照射可使SMCs发生坏死。结论 电离辐射能抑制SMCs增殖，使细胞产生G0／G1期阻滞，并呈剂量依赖关系。SMCs死亡方式与受照射剂量有关。     

p16负向调控通路与辐射诱导的G1期阻滞

辐射诱导细胞发生G1期阻滞,其分子调控机制尚不十分清楚.近期文献报道,独立于p53基因之外的p16-Cyclins-CDKs(细胞周期素依赖性激酶)细胞周期负向调控通路在紫外线和电离辐射照后发生改变,提示此通路可能在辐射诱导的G1期阻滞中发挥至关重要的作用.     

X射线全身照射对小鼠骨髓细胞CyclinD、CDK4表达的影响

目的 研究X射线全身照射对小鼠骨髓细胞CyclinD、CDK4表达的影响，以探讨电离辐射诱导小鼠骨髓细胞G1阻滞的分子机理。方法 采用Northern blot和半定量RT－PCR方法分别检测CDK4、CyclinD基因转录水平变化；流式细胞仪检测了X射线全身照射小鼠骨髓细胞CyclinD、CDK4的表达及周期时程的变化。结果 2Gy X射线全身照射后12h骨髓细胞出现G1期细胞百分数升高（P＜0．05），G2＋M期细胞百分数于照后4h及12h升高（P＜0．05）；CyclinD基因转录水平从2h开始下降，48h达到最低，照后72h恢复至正常水平，CDK4的变化趋势与CyclinD相似，只是从8h开始下降，48h达到最低，照后72h恢复假照组水平；CyclinD蛋白表达在照射后2、4、24、48h显著降低（P＜0．01），CDK4蛋白表达在照射后2h开始急剧下降，持续至照射后48h仍未恢复到对照水平（P＜0．01）。结论 2Gy X射线全身照射可诱导小鼠骨髓细胞发生G1、G2阻滞；CyclinD、CDK4基因及其蛋白产物可能在电离辐射诱导的小鼠骨髓细胞周期阻滞中起重要作用。     

CyclinB1、p34cdc2在X射线诱导的K562细胞G2期阻滞中的作用

细胞周期调控是机体维持细胞增殖有序性及基因组稳定性的关键 ,它的失控是肿瘤发生的重要原因之一 ,故细胞周期调控已成为近年来生命科学研究的热点课题。在包括理化因素在内的各种ＤＮＡ损伤因素作用下 ,ＤＮＡ受损伤的细胞通常通过细胞周期阻滞来赢得足够的修复时间 ,不能修复的则通过凋亡去除。细胞周期阻滞包括Ｇ1 、Ｇ2 期阻滞 ,Ｇ1期阻滞受ｐ5 3、ＷＡＦ1等基因的调控 ,而在缺失ｐ5 3基因的Ｋ5 6 2细胞中[1 ] ,Ｇ2 期阻滞则占有主导地位。笔者在采用中等剂量电离辐射作用于Ｋ5 6 2细胞时发现 ,Ｋ5 6 2细胞被诱导发生Ｇ2 期阻滞 ,因Ｇ2…     

5.21Gy软X射线局部照射伤口后组织细胞周期时相变化的研究

目的 研究软X射线局部照射后大鼠伤口组织细胞周期的时相变化。方法 PI染色，流式细胞术（FCM）检测细胞周期；BrdU掺入后采用SABC染色检测细胞增殖。结果 在伤后3－9d，对照侧G0／G1期细胞逐渐减少，S期细胞增加，9d时达到峰值；G2／M期细胞增加，15d时达到峰值。照射侧G0／G1期细胞增加，S期和G2／M期细胞减少。在伤后12－22d，照射侧S期细胞逐渐增加，22d时达到峰值，大量的细胞停留在S期。在整个愈合过程中，G2／M期细胞百分数均低于对照侧。BrdU掺入SABC染色阳性细胞主要为成纤维母细胞、血管内皮细胞以及平滑肌细胞。结论 5．21Gy软X射线局部照射后，细胞发生G1期阻滞和S期延长，G2／M转换障碍，细胞分裂增殖受抑，创伤愈合延迟与细胞周期的紊乱有关，G1期阻滞和S期延长越严重，愈合延长时间越长。     

三羟异黄酮对正常和辐射损伤小鼠骨髓造血细胞周期的影响

目的 三羟异黄酮（genistein,GEN）对正常和辐射损伤小鼠骨髓造血细胞（bone marrow hematopoietic cell,BMHC）的细胞周期、增殖能力及bc1-2基因表达的影响,以期阐明其防护放射性造血损伤的分子机制.方法 照射前24h,GEN以160 mg/kg体重剂量给予小鼠灌胃,流式细胞仪观察BMHCs细胞周期及增殖能力变化,RT-PCR及Western blot方法分析BMHCs bcl-2 mRNA和蛋白表达情况.结果 ①GEN可诱导正常小鼠BMHCs细胞周期一过性改变,即给药后1 d,BMHCs增殖抑制,大量细胞阻滞于G0/G1期;给药后2 d,GEN诱导BMHCs由G0/G1期向S期转换,S期细胞明显增多;4d后逐渐恢复正常.②照射前24 h给药,GEN可减少射线导致的BMHCs增殖抑制,使照后阻滞于G0/G1期细胞减少;S期和G2/M期细胞增多,细胞增殖能力较强.同时,GEN预处理组bcl-2 mRNA及蛋白的表达均较高.结论 改变BMHCs细胞周期、降低BMHCs的辐射敏感性、抑制BMHCs凋亡和提高残留BMHCs的增殖分化能力可能是GEN防护放射线造血损伤的分子机制之一.     

60Coγ射线照射后肿瘤细胞株的细胞周期阻滞变化

目的 观察正常人外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells，PBMNCs)及几种肿瘤细胞株经^60Co源照射后其细胞周期阻滞现象的动态变化。方法 用^60Co源分别以6，10，15Gy的吸收剂量照射正常人PBMNCs及HL-60、K562、SiHA和113肿瘤细胞株。并于照射后6，12，24，48及60h以流式细胞仪测量其细胞周期变化。结果 正常终末细胞的细胞周期基本处于停滞状态，95％细胞均处于G1期，当其接受照射后依然表现周期停滞状态；除113细胞表现G1期阻滞外，其他肿瘤细胞在受到照射后，均表现G2/M期阻滞；HL-60放射敏感性较SiHA强。结论 不同种类细胞对放射线表现的细胞周期阻滞现象不同，其放射敏感性也存在差异。     

电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期的影响

目的 研究电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期的影响为肿瘤放疗及化疗提供科学依据。方法 处于细胞周期各时相的细胞百分数采用流式细胞术进行检测。结果 研究表明：电离辐射作用后,ＨｅｌａＳ３和Ｓ１８０细胞发生了Ｓ和Ｇ２期阻滞,而ＤＬ－４细胞则发生Ｇ１和Ｇ２期阻滞,Ｂ１６各时相细胞数无列出较高的辐射抗性。结论 电离辐射作用后,不同肿瘤细胞的辐射抗性、即辐射敏感性有较大差异。其细胞周期的变化规律亦不相同。