DNA甲基化与电离辐射效应

随着人类基因组计划的完成,表观遗传学开始成为关注的热点.DNA甲基化是研究最早且较深入的表观遗传学标志之一.越来越多的研究表明,DNA甲基化在肿瘤的发生及演进过程中起着重要的作用.笔者着重综述了DNA甲基化及电离辐射诱导的DNA甲基化改变,探讨在辐射致癌表观遗传学机制研究中的作用.     

电离辐射对小鼠组织金属硫蛋白-1mRNA表达的影响

目的 探讨X射线全身照射对小鼠肝、脑、胸腺及脾脏金属硫蛋白(MT)-1 mRNA表达的影响及其剂量效应关系。方法 采用Northem杂交方法检测了X射线全身照射后小鼠肝、脑、胸腺及脾脏MT-1 mRNA水平变化。结果 4GyX射线照射后肝脏及胸腺MT-1mRNA水平逐渐升高，照射后4h达峰值，分别为假射组的1．82及1．72倍，24h基本恢复至正常水平；0．5～6Gv照射后4h，肝脏及胸腺MT-1mRNA水平均呈剂量依赖性增加，6Gy照射后MT-1mRNA水平分别为假照组的2．13和1．62倍。但X射线全身照射后小鼠脑及脾脏MT-1mRNA水平未见明显变化。结论 X射线全身照射可提高小鼠肝脏和胸腺MT-1 mRNA水平，但对小鼠脑及脾脏MT-1mRNA表达无影响.     

2 Gy X射线对EL-4细胞p16、CyclinD、CDK4基因转录和蛋白表达影响

目的研究电离辐射对EL-4细胞p16、CyclinD、CDK4基因转录及蛋白表达的影响.探讨p16/CyclinD/CDK4负向调控通路在辐射诱导G1期阻滞中的作用.方法采用半定量RT-PCR方法检测2 GyX射线照射后EL-4细胞p16 mRNA水平变化,采用Northern blot方法检测CyclinD、CDK4基因转录变化,应用免疫细胞化学方法(ICC)检测3种蛋白表达的变化.结果2 Gy X射线照射后2～48 h EL-4细胞p16 mRNA水平增高,48 h恢复至正常水平.p16蛋白表达照射后2h开始增高,12h达到峰值(P＜0.01),72 h恢复至正常水平.EL-4细胞周期蛋白CyclinD mRNA水平于照射后1 h开始明显降低,照射后8 h降至最低值.CyclinD蛋白表达于照射后8 h开始明显减少,持续至照射后48 h(P＜0.05～P＜0.01).EL-4细胞CDK4 mRNA水平于照射后1h明显降低,照射后4 h～12 h保持较低水平,72 h恢复至正常水平.CDK4蛋白表达于照射后4 h明显下降,12 h降至最低,72 h仍低于正常水平(P＜0.01).结论2 Gy X射线照射可诱导EL-4细胞p16表达增高,CyclinD和CDK4表达降低.提示p16/CyclinD/CDK4负向调控通路可能在电离辐射诱导EL-4细胞G1期阻滞中发挥重要作用.     

低剂量辐射离体照射诱导脾细胞免疫适应性反应的研究

目的：观察低剂量辐射离体照射能否诱导小鼠脾细胞的免疫适应性反应。方法：采用3H-TdR掺入法。结果：未发现0．025～0．075Gy低剂量辐射明显降低6h后0．75Gy或1．0Gy攻击剂量所致脾细胞丝裂原反应（ConA或LPS）的损伤作用，而整体实验中上述照射条件则能诱导免疫适应性反应。结论：说明整体调节在诱导小鼠脾细胞丝裂原反应的适应性中可能起重要作用。     

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。     

1.5Gy X射线全身照射对小鼠胸腺细胞CD、CD4、CD8分子表达及

采用单克隆抗体免疫荧光技术,流式细胞术检测,观察了1.5GyX射线单次全身照射(剂量率0.286Gy/min)对小鼠胸腺细胞CD₃分子表达的影响,及胸腺细胞亚群和细胞周期的变化。结果表明,中等剂量照射后,胸腺细胞CD₃分子的百分率明显增高,胸腺细胞CD₃阳性细胞比例为对照组的177.61%.同时,胸腺中CD₄⁺及CD₈⁺细胞比例亦显着增加,分别为对照的202.5%及165.87%.然而,胸腺中CD₄⁺、CD₈⁺细胞的比例显着降低,为对照组的68.28%,与此同时,胸腺细胞周期中S期细胞比例明显降低,为对照组的55.14%.     

人脑胶质瘤克隆细胞的放射敏感性

本实验以体外集落形成单位为终点指标,观察了人脑胶质瘤细胞DEF 7A的4个克隆细胞株 K_1、K_2、K_4及K_5受小剂量 0、0.1、0.2、0.5、1.0和2.0 Gy X线照射及受大剂量0、4、8、10和12Gy照射后细胞的种植系数、存活分数及剂量存活曲线。结果表明,K_1细胞的D_0值为4.56Gy,K_2的D_0值为4.43Gy,K_4的D_0值为3.63Gy,K_5的D_0值为4.58Gy。说明DEF7A人脑胶质瘤的4个克隆细胞具有不同的放射敏感性。     

0.075 Gy X射线诱导EL-4细胞凋亡及细胞周期的适应性反应

观察低剂量Ｘ射线照射能否诱导ＥＬ－４细胞凋亡及细胞周期的适应性反应。方法采用流式细胞术（ＦＣＭ）检测细胞凋亡及细胞周期。结果单纯２ＧｙＸ射线照射后１２小时ＥＬ－４细胞凋亡显著增多，并伴有明显Ｇ１阻滞；０．０７５Ｇｙ预照射可明显减轻间隔６小时后２Ｇｙ攻击剂量照射所致的细胞凋亡和Ｇ１阻滞。结论０．０７５ＧｙＸ射线离体照射可诱导ＥＬ－４细胞凋亡及Ｇ１阻滞的适应性反应     

辐射对淋巴瘤EL-4细胞p21基因转录及蛋白表达的影响

目的观察辐射对淋巴瘤EL-4细胞P21蛋白表达及基因转录的影响。方法应用RT-PCR方法检测经辐射诱导的淋巴瘤EL-4细胞中p21基因转录的时程和量效变化,采用流式细胞术检测P21蛋白表达的时程和量效变化。结果 4.0Gy X射线照射后p21基因转录水平立即增高,至照射后4 h达峰值,持续至照射后24 h。4.0 Gy X射线照射后8 h EL-4细胞p21蛋白表达开始增高,24 h达峰值,持续至照后72 h(<0.01)。0.5～6.0 Gy X射线照射后4 h,EL-4细胞p21基因转录水平均高于对照组,其中以4.0 Gy X射线照射后基因转录水平最高,1.0～6.0Gy X射线照射后,EL-4细胞p21蛋白表达均明显增高(<0.05)。结论辐射可诱导淋巴瘤EL-4细胞P21蛋白表达及基因转录,并呈时间和剂量依赖关系。     

辐射诱发胸腺淋巴瘤c-mye基因启动子甲基化检测

目的 研究辐射诱发小鼠胸腺淋巴瘤c-mcy基因启动子CpG岛甲基化状态和mPNA表达的变化.方法 X射线照射BALB/c小鼠建立胸腺淋巴瘤模型,采用硫化测序PCR(bisulfite sequencing PCR,BCP)法和逆转录--聚合酶链反应(RT-PCR)分别检测c-myc基因启动子CpG岛甲基化状态和mRNA的表达.结果 辐射诱发胸腺淋巴瘤c-myc基因启动子CpG岛与正常胸腺组织比较呈去甲基化状态,RT-PCR检测结果显示,胸腺淋巴瘤c-myc基因mPNA相对表达量(1.12±0.99)明显高于正常胸腺组织(0.89±0.08),2组比较差异有统计学意义(P<0.01).结论 c-myc基因启动子去甲基化可能与辐射诱发胸腺淋巴瘤密切有关.