^60Coγ射线照射淋巴细胞诱导PIG3和GADD45基因mRNA变化

用60Coγ射线照射正常人外周血永生化淋巴细胞系后,初步分析受照细胞中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平的改变状况,并探讨上述基因作为辐射生物剂量计的可能性及意义.用60Coγ射线照射淋巴细胞,采用不同剂量(0～10Gy)照射和照射后不同时间点(0～72h)收集细胞,抽提mRNA,用Real-time PCR检测细胞中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平的变化.结果表明,正常人外周血永生化淋巴细胞系中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平随照射剂量的增高而增加,并呈现出剂量效应关系.5Gy剂量60Coγ射线照射后,淋巴细胞中PIG3和GADD45基因mRNA表达水平随时间的推移不断增高,在8h时均达到最高,随后开始降低.PIG3和GADD45基因对辐射均较敏感,其表达具有良好的剂量效应和时间效应关系,但相比而言,PIG3的表达随照射剂量和照射后时间的变化更加显著,更有潜力作为生物剂量计以满足实际需要.     

X射线诱导人外周血淋巴细胞GADD45和p21基因表达上调

应用实时荧光逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法,定量分析不同剂量X射线体外照射对人外周血淋巴细胞GADD45和p21基因表达的影响,探讨了运用mRNA水平变化作为电离辐射生物剂量计的可能性。结果表明:经1、2、3、5Gy X射线照射后24h,GADD45和p21基因表达均明显上调。GADD45基因表达在1-5Gy照射剂量范围内呈指数相关。p21基因表达在1-3Gy照射剂量范围内呈线性剂量效应关系,但5.0Gy照射后,其表达不再继续增加。结果表明,X射线照射后人外周血淋巴细胞GADD45和p21基因的表达在一定剂量范围内呈剂量依赖性上调,GADD45更适合发展为核事故受照射人员的分子生物剂量计。     

~(12)C离子照射对MDM2和GADD45A基因表达的影响

12C离子照射人淋巴细胞株Peng-EBV,剂量率约为0.3~0.5 Gy/min,辐照剂量为0、0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、2.0 Gy。采用荧光定量PCR技术检测不同剂量点、不同时间点的MDM2和GADD45A基因相对表达水平。结果表明,人淋巴细胞株受照后,MDM2和GADD45A基因相对表达水平整体升高;MDM2基因在0.5~2.0 Gy、照射后2和12小时,以及GADD45A基因在0.7~2.0 Gy、照射后2、12、24和48小时,相对表达水平均有随着照射剂量的增加而上升的趋势。     

~(60)Co γ射线对人离体外周血CDKN1A基因表达水平的影响

目的探讨60Coγ射线对人离体外周血CDKN1A基因表达水平的影响。方法收集3名健康人周围血,采用60Coγ射线照射,照射剂量率为0.313 Gy/min。提取血液总RNA,用实时荧光定量PCR方法检测CDKN1A基因的表达水平。结果 0~2 Gy剂量范围内,CDKN1A的mRNA相对表达水平随照射剂量增加而呈上调趋势,拟合的回归方程为:Y=0.8465+1.1015D(R=0.93,p0.01),Y=0.6273+3.0883D-0.7485D2(R=0.96,p0.05)。结论电离辐射可诱发CDKN1A基因相对表达水平发生改变,并且随照射剂量增加而增加,其中直线方程的稳定性还有待进一步验证。     

137Csγ射线慢性照射对CDKN1A基因表达的影响

采用荧光定量实时RT-PCR方法,137Csγ射线全身慢性照射sD大鼠,研究其血液中白细胞CDKN1A基因mRNA表达水平的变化;测定了转入慢性期的事故受照人员外周血白细胞CDKN1A基因表达水平。结果表明：与对照组相比,0．1、0．2和3．0Gy照射组大鼠CDKN1A基因mRNA表达水平降低,与事故急性受照人员转为慢性期后的结果一致;照射组大鼠白细胞数有降低的趋势,淋巴细胞百分比降低,中性粒和单核细胞百分比增加。结果提示,自细胞计数降低及分类发生变化可能是CDKN1A表达水平降低的原因之一,慢性照射和急性照射的基因表达模式可能不同。     

~(60)Co γ射线诱导线粒体复合体Ⅰ亚基因表达改变的研究

为探讨电离辐射对人淋巴细胞线粒体复合物Ⅰ亚基因表达的影响,采用1、3、5、8和10Gy~(60)Co γ射线分别照射指数生长期的人淋巴细胞永生化细胞株,8h后利用逆转录PCR(RT-PCR)摸索各基因的最佳实验条件,进而利用实时荧光定量PCR(Real-timePCR)方法定量检测各基因表达变化,观察辐射对复合物Ⅰ基因表达影响的剂量效应关系;同时以5Gy~(60)Co γ射线照射人淋巴细胞后,分别于不同时间点(0.5、4、8、12、24、48和72h),同样通过RT-PCR和Real-timePCR方法检测各基因表达的变化,观察其时效关系。结果表明,在mRNA水平上,线粒体复合物Ⅰ基因表达总体上调。剂量效应关系方面,ND2基因在8Gy剂量范围内呈现出随剂量增加基因表达增强的趋势;时效关系方面,7种亚基均在5Gy剂量照射后4h左右表达增强最显著,且大部分基因可持续高表达至48或72h左右。说明电离辐射可以诱导人淋巴细胞线粒体复合物Ⅰ基因表达的改变,表达总体上调。     

致死剂量γ射线照射小鼠淋巴结淋巴细胞凋亡动力学及其与相关蛋白表达的关系

用原位末端标记、原位杂交和碱磷酶免疫组化技术,观察致死剂量γ射线照射小鼠淋巴结淋巴细胞的凋亡动力学变化,及其与Bax、Bcl-2和Bcl-XL表达的关系。结果表明,照射后24h淋巴结淋巴细胞凋亡指数迅速升高,在6—12Gy范围内与照射剂量呈正比,≥15Gy照射后变化不明显。6Gy照射后24h,淋巴细胞凋亡达高峰,尔后开始降低;然而直至照射后6个月和12个月,凋亡指数仍明显高于对照组。6Gy照射后24h,淋巴细胞Bax蛋白表达即出现升高,当剂量为12Gy时达到峰值,15Gy和20Gy照射后未观察到这种剂量效应关系。而Bcl-2和Bcl-XL蛋白表达在照射后24h明显下降。bax和bcl-2mRNA的表达显示出相似趋势。以上结果显示,≤12Gy照射后细胞凋亡是淋巴细胞的重要死亡方式。照射后Bax的上调及Bcl-XL的下调在致死剂量照射引起的淋巴细胞凋亡调控中起重要作用。     

60Co γ射线照射人肝癌细胞诱导PIF1基因mRNA变化

分别用2 Gy和4 Gy ⁶⁰Co γ射线照射人肝细胞HepG2,利用real-time PCR方法检测PIF1基因mRNA表达量的变化,以探讨PIF1基因是否参与电离辐射致DNA损伤应答。结果表明,不同剂量的γ射线照射HepG2细胞后,PIF1 mRNA表现出一致的变化规律:即照后先轻微降低随后一直高表达,高表达至少持续到照射后12 h。提示电离辐射能够诱导PIF1表达,表达水平与剂量、时间相关。     

电离辐射联合顺铂对人肺癌细胞中BTG3基因表达的影响

加速器产生的6-MV X-射线一次性照射体外培养的人肺腺癌细胞株A549和SPCA-1,细胞的吸收剂量分别设置为0、1、3、5和8 Gy,细胞照射后24 h及单次接受5 Gy照射后6、12和24 h后取样;X-射线联合顺铂对BTG3表达的影响研究设立单纯照射组(5 Gy)、顺铂处理组(20μmol·L-1顺铂)和联合处理组(5 Gy+20μmol·L-1顺铂),上述实验均以未给予任何处理的细胞为对照组;采用Western blot及RT-PCR法检测受到不同剂量电离辐射及照射后不同时间肿瘤细胞中BTG3表达水平。Western blot与PCR检测结果均显示,A549和SPCA-1细胞在受到不同剂量的X-射线照射后24 h,其BTG3蛋白及mRNA表达量均明显增加,并随电离辐射剂量的增加而增加,与对照组比较有统计学差异(t=5.25-15.75,p0.05);照射后不同时间检测结果显示,细胞在X-射线照射4 h后BTG3蛋白及mRNA的表达量即开始上升,并持续到照射后24 h,与照射前相比有统计学差异(t=7.52-11.18,p0.05);联合处理组BTG3的表达量均明显高于单纯照射组、顺铂处理组和对照组(t=7.02-15.86,p0.05)。电离辐射联合顺铂可以上调肺癌细胞株中BTG3的表达,BTG3基因有可能作为肺癌放化疗的靶基因。     

电离辐射对小鼠胸腺细胞和脾细胞P53基因mRNA和蛋白表达的影响

采用流式细胞术和Northern blot法检测了不同剂量X射线全身照射后,小鼠胸腺细胞和脾细胞中p53基因mRNA和蛋白表达的变化。结果表明,2．0GyX射线全身照射后,小鼠胸腺细胞p53阳性细胞百分数与对照相比,在照后1h开始升高,8h达最高,以后逐渐下降。不同剂量X射线照射后,小鼠胸腺细胞和脾细胞中p53基因mRNA水平的观测结果表明,75mGy及2.0Gy全身照射后1-48h,小鼠胸腺细胞和脾细胞中p53mRNA水平均未见明显的变化;0.5-6.0GyX射线全身照射后4h,小鼠胸腺细胞和脾细胞中p53 mRNA水平亦未见明显的改变。结果提示,X射线全身照射可诱导小鼠淋巴细胞p53蛋白表达,其p53蛋白表达增加是通过转录后机制实现的。     

低剂量γ-射线照射人淋巴母细胞诱导BTG2基因mRNA变化

为观察低剂量γ-射线对人淋巴母细胞AHH1 B细胞转位基因2(B cell translocation gene 2,BTG2)基因m RNA表达水平的影响,探讨BTG2基因作为低剂量范围辐射生物剂量计的可能性,采用0-1.0 Gyγ-射线照射人淋巴母细胞,照射后不同时间点(0-72 h)提取细胞总RNA,采用实时荧光定量PCR方法检测BTG2基因的表达变化,分析该基因的时间-剂量效应关系。结果表明,照射后BTG2基因转录水平表达在低剂量范围呈剂量依赖增加,照射后24 h达峰值,之后逐渐下降,在48 h和72 h时处于平台期,在168 h恢复至初始水平。BTG2基因对低剂量电离辐射敏感,有较好的剂量效应和时间效应关系,具有开发为低剂量辐射生物剂量计的潜力。     

γ射线照射人肝细胞对BMP信号通路相关基因表达的影响

利用实时荧光定量PCR技术对人肝细胞株受不同剂量(0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 Gy)⁶⁰Co γ射线照后不同时间点(6、12、24 h)的骨形成蛋白(BMP)信号通路相关基因表达的剂量和时间效应关系进行研究。结果显示,不同剂量照后不同时间点,BMP信号通路相关基因骨形成蛋白2(BMP2)、骨形成蛋白7(BMP7)、骨形成蛋白受体1A(BMPR1A)、骨形成蛋白受体1B(BMPR1B)、骨形成蛋白受体2(BMPR2)的溶解曲线均为单峰,均为特异性扩增产物。在不同照射剂量点BMP2的表达水平与照后时间呈正相关;BMP7在0.1、0.2、0.5 Gy的表达水平与照后时间呈负相关,在照后12和24 h的表达水平与照射剂量呈正相关;BMPR1A在0.1、0.2、1.0 Gy的表达水平与照后时间呈正相关;BMPR1B在0.2、0.5、1.0 Gy的表达水平与照后时间呈正相关,在4.0 Gy的表达水平与照后时间呈负相关;BMPR2在照后12 h的表达水平与照射剂量呈负相关。     

~(60)Coγ射线诱导人淋巴细胞线粒体Cytb、ATPase6和ATPase8基因表达改变的研究

用实时荧光定量PCR(Real-timePCR)探讨了60Coγ射线诱导人淋巴细胞线粒体Cytb、ATPase6和ATPase8基因表达的改变。以1、3、5、8和10Gy60Coγ射线分别照射指数增长期的人淋巴细胞永生化细胞株,8h后利用逆转录PCR(RT-PCR)摸索各基因的最佳实验条件,进而利用Real-timePCR的方法定量检测各基因表达变化,观察辐射对Cytb、ATPase6和ATPase8基因表达影响的量效关系;同时以5Gy60Coγ射线照射人淋巴细胞后,分别于不同时点(0.5、4、8、12、24、48和72h),通过RT-PCR和Real-timePCR方法检测各基因表达的变化,观察其时效关系。结果发现,在mRNA水平上,线粒体Cytb、ATPase6和ATPase8基因表达总体上调。Cytb和ATPase8基因在8Gy剂量范围内,呈现出随剂量增加基因表达增强的量效关系趋势;观察时效关系,发现5Gy剂量照射后4h左右,3种基因表达增强最显著,且Cytb和ATPase8基因分别持续高表达至48h和72h。因此,60Coγ射线可以诱导人淋巴细胞线粒体Cytb、ATPase6和ATPase8基因表达的改变,总体上呈现表达增强趋势。     

辐射诱导Gadd45基因表达作为生物剂量计的实验室评估

为了考察电离辐照后人外周血中Gadd45基因表达的个体差异,评价Gadd45作为基因表达辐射生物剂量计的实用性,采集了27个健康人外周血进行60Co照射,提取白细胞mRNA,以β-actin作为内对照基因,建立了相对标准曲线法实时定量聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)方法,并以此方法探索辐照后Gadd45表达的剂量一效应关系.结果表明,0～2.5Gy剂量范围内,Gadd45的mRNA表达水平随照射剂量增加而上调,通过拟合建立了0～2.5Gy剂量范围内,Gadd45/β-actin相对表达量与照射剂量间的剂量-效应直线方程(y=0.216 0.258x,p<0.001,R2=0.650).发现Gadd45 mRNA表达水平在个体间存在一定差异,应用该剂量-效应直线方程,可以对0～2.5Gy照射剂量范围内的血液照射剂量作相对估算.     

用基因芯片技术分析不同剂量60 C0γ射线照射后淋巴细胞株的差异基因表达谱

用基因芯片来筛选不同剂量辐射诱导的差异表达基因,为快速生物剂量指标的筛选提供科学依据.用0.5、3和8Gy60Coγ射线照射指数增长期的淋巴细胞永生化细胞株,24h后提取细胞总RNA、反转录成cDNA、标记后用基因芯片筛选各剂量点的差异表达基因;并用实时荧光PCR对某些基因表达水平进行定量分析.结果发现,0.5、3和8 Gy剂量组分别有16、240和462个差异表达基因,其中在三个剂量组均上调或下调的基因分别为4个和3个.对TP5313基因进行实时荧光PcR定量分析,结果与芯片结果一致.电离辐射诱导的TP5313、GDFl5、CDC43EP5、S100A4、IGJ和KLF2等基因的mRNA表达水平变化有可能与照射剂量有关.     

X射线全身照射对小鼠脾细胞cyclin B1 和cdc2基因转录水平的影响

采用Northern blot杂交法研究了低、高剂量X射线全身照射后不同时间小鼠脾细胞cyclin B1和cdc2基因转录水平的变化。结果表明,75mGy X射线全身照射后2h及12－24h小鼠脾细胞cyclin B1 mRNA表达量略有升高,分别为假照组的1.25、1.27和1.22倍,48h回降至假照水平;而2.0Gy照射后4h开始下降,12h降至最低,与假照组相比降低了39％,48h恢复至假照组水平。同时观察了cdc2 mRNA表达量的变化,结果表明,与假照组相比75mGy X射线全身照射后2－48h的各时间点小鼠脾细胞cdc2 mRNA表达量未见明显变化;而2．0Gy照射后的时程变化与相同剂量照射后cyclin B1的变化基本一致。结果提示：低剂量辐射可诱导小鼠脾细胞cyclin B1转录水平增高,进而促进其细胞周期进程,但对cdc2转录水平无影响;相反,较高剂量辐射可诱导cyclin B1和cdc2转录水平均明显降低,最终发生G2期阻滞。     

用基因芯片技术分析不同剂量60Coγ射线照射后淋巴细胞株的差异基因表达谱

用基因芯片来筛选不同剂量辐射诱导的差异表达基因，为快速生物剂量指标的筛选提供科学依据。用0．5、3和8Gy60Coγ射线照射指数增长期的淋巴细胞永生化细胞株，24h后提取细胞总RNA、反转录成cDNA、标记后用基因芯片筛选各剂量点的差异表达基因；并用实时荧光PCR对某些基因表达水平进行定量分析。结果发现，0．5、3和8Gy剂量组分别有16、240和462个差异表达基因，其中在三个剂量组均上调或下调的基因分别为4个和3个。对TP5313基因进行实时荧光PCR定量分析，结果与芯片结果一致。电离辐射诱导的TP5313、GDF15、CDC43EP5、S100A4、IGJ和KLF2等基因的mRNA表达水平变化有可能与照射剂量有关。     

小鼠血清中对电离辐射敏感的蛋白分子研究

拟寻找血清中对电离辐射敏感的蛋白分子,探讨其作为辐射生物标志物的潜力。利用蛋白抗体芯片检测经不同剂量X射线照射后24 h小鼠血清的蛋白分子表达谱,发现47种表达差异超过1.5倍的蛋白,其中胰岛素样生长因子1和2 (IGF-1和IGF-2)、胰岛素样生长因子结合蛋白1和3(IGFBP-1和IGFBP-3)丰度较高,与辐射损伤和修复相关且同属于IGFs-IGFBPs调控通路,利用酶联免疫吸附测定技术进一步研究这4种分子和其上游调控蛋白——生长因子(GH)的剂量效应和时间效应。结果显示,与对照组(0 Gy)相比:GH和IGF-1血清水平在照射(0.5、2、4 Gy)后24 h变化趋势不明显,IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-3表达水平都具有上升趋势,特别是IGFBP-3,在照射(0.5、2、4 Gy)后表达水平都显著升高(p0.01),且有明显的剂量依赖效应;在不同剂量X射线照射后的2～24 h内,GH表达水平波动较大,IGF-1无显著变化,IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-3表达水平随时间延长有上升趋势,其中,IGFBP-1和IGFBP-3在照射后2～24 h都有较为稳定的表达上调趋势。以上结果表明,血清IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-3在X射线照射后表达水平升高,有较好的剂量依赖效应和随时间变化的稳定性,具有作为电离辐射标志物的巨大潜力。     

整体照射后胸腺细胞和脾细胞p16基因转录和蛋白表达的变化

研究X射线全身照射对小鼠胸腺细胞和脾细胞p16基因转录及蛋白表达的影响。采用Northern blot检测p16基因转录水平的变化;采用流式细胞术检测蛋白表达的变化。时程结果表明,2.0Gy照射后4-24h,胸腺细胞p16mRNA水平明显增高,8-48h P16蛋白表达显著增高(p<0.05-p<0.01);照射后4-8h脾细胞p16mRNA水平明显增高,24h P16蛋白表达显著增高(p<0.05)。量效结果表明,0.5-6.0Gy照射后,胸腺细胞p16mRNA水平呈剂量依赖性增高,P16蛋白表达在1.0-4.0Gy组明显高于假照射组(p<0.05-p<0.01);脾细胞p16mRNA水平亦增高,但增幅远低于胸腺细胞,P16蛋白表达在1.0-4.0Gy组明显高于假照射组(p<0.05-p<0.01)。X射线全身照射可诱导胸腺细胞和脾细胞p16基因转录及蛋白表达增高。p16表达参与整体照射诱导细胞G1期阻滞的分子调控。