耐辐射球菌Deinococcus radiodurans辐射抗性的研究进展

耐辐射球菌（Deinococcus radiodurans）是迄今为止发现的对电离辐射、紫外线、过氧化氢等一些DNA损伤剂都具有极强抗性的微小球菌，研究表明，这种独特抗性归因于其具有高效而准确的DNA修复系统。公认的耐辐射球菌有3种DNA修复方式：碱基切除修复、核苷酸切除修复和重组修复。对于耐辐射球菌是否具有SOS易错修复尚存争议，染色体DNA的降解和排除细胞外有利于DNA修复的正确和顺利进行，但DNA修复过程的分子柚是了解却甚少。     

耐辐射奇球菌未知功能基因DR_2566的克隆与生物信息学分析

克隆与辐射抗性相关但功能未知的新基因DR_2566,并应用生物信息学初步探讨其功能。应用PCR技术从耐辐射奇球菌基因组中扩增DR_2566基因全长ORF,选用pGEM-T载体进行TA克隆,通过限制性酶切及测序进行鉴定。应用生物信息学初步分析其染色体定位、蛋白序列、结构域及功能。成功克隆了耐辐射球菌未知功能基因DR_2566,生物信息学分析显示此基因全长为507 bp,编码168个氨基酸,其编码蛋白的理论分子量为19.136KDa,三级结构预测显示DR_2566蛋白质具有短修复内切酶性质。成功克隆了耐辐射奇球菌基因DR_2566全长ORF,生物信息学预测DR_2566蛋白可能具有错配修复作用。     

Tip60过表达对细胞DNA辐射损伤修复及细胞周期的影响

为了探讨Tip60对细胞DNA损伤修复及细胞周期的影响及其相关机制,通过在U2OS细胞中稳定转染外源Tip60基因,分析了细胞增殖能力及DNA双链断裂修复能力,以及辐射后引起的细胞周期阻滞和细胞周期相关蛋白表达变化。结果发现Tip60在U2OS细胞中的稳定表达降低了细胞增殖能力却提高了细胞DNA损伤修复能力,并通过引起电离辐射诱发CyclinB/CDC2复合物表达水平下降,导致细胞G2/M期阻滞延长。     

耐辐射奇球菌对铀的富集性能及其对pH动态调节研究

探索耐辐射奇球菌在不同时间、不同菌剂量、不同初始铀浓度、不同溶液pH下对铀的富集条件以及对铀溶液的pH调节;通过红外光谱和扫描电镜表征其富集机理。结果表明：富集铀的最佳富集时间为60 min、最佳菌剂量为10 mL(当OD₆₀₀为1时的菌液量)、最佳铀初始质量浓度为30 mg/L、最佳pH为5.0;在不同pH的铀溶液中富集后,溶液pH都略有上升;红外光谱仪和扫描电镜结果显示,耐辐射奇球菌富集前后菌体的多个活性官能团和形貌都发生了变化。耐辐射奇球菌对低浓度铀溶液的富集性能较好;对铀溶液pH有调节作用,使富集后的铀溶液pH上升。     

13 DNA损伤谱的模拟和分析

随着科学技术的发展，辐射生物效应的研究越来越引起人们的重视。脱氧核糖核酸（deoxvribonucleic acid，DNA）是生物体的遗传物质，也是辐射生物学效应研究的最重要的靶分子，DNA的辐射损伤问题一直是分子放射生物学的中心课题。对DNA原初损伤谱的模拟和计算，是对辐射作用机理解释和预测的第1步，DNA损伤谱的理论模拟已成为本领域的一个强有力的工具。辐照损伤的复杂程度对于细胞的修复、细胞凋亡以及放射治疗等等有很大的影响，因而DNA损伤的研究对于癌症的治疗、辐射环境的健康评估以及辐射防护等等是非常重要和必要的。     

电离辐射引起的DNA链断裂损伤及其修复

DNA链断裂是电离辐射的主要生物学效应之一,单链断裂由一次击中造成,所以与辐射剂量成线性关系,双链断裂可以一次击中造成,也可由两个位置相关的单链断裂迭加而成,所以与辐射剂量成线性——平方关系。已有各种理化方法能测定活细胞内的单链断裂和双链断裂数。细胞具有修复DNA链断裂的能力,但其机制远不如切除修复机制那么清楚。未修复的链断裂是致死的,被修复的单链断裂完全恢复DNA的正常结构与功能,被修复的双链断裂的生物学效应如何还不清楚。剂量率对辐射的生物学效应有重要影响。     

当归红芪超滤物对重离子12C6+辐射肝癌细胞DNA损伤修复的影响

将人肝癌H22细胞分成4组,分别为对照组、药物组(100 mg/L)、辐射组(2 Gy)及联合组(100 mg/L药物 + 2 Gy照射),采用CCK-8法、单细胞凝胶电泳、γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术以及Western Blotting印迹法,研究当归红芪超滤物(Radix Angelicae Sinensis and Radix Hedysari, RAS-RH)对重离子¹²C⁶⁺辐射引起人肝癌H22细胞DNA损伤修复的影响和其可能的机制。结果表明,在0～72 h和给药剂量为5～200 mg/L范围内,RAS-RH对人肝癌H22细胞的增殖抑制作用具有时间和剂量依赖性,其20%抑制浓度IC₂₀为(117.6±2.15)mg/L;单细胞凝胶电泳显示联合组头部DNA含量低于辐射组,而尾部DNA含量、尾距TM、Olive尾距OTM均高于辐射组;γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术发现RAS-RH不增加重离子¹²C⁶⁺辐射引起的DNA损伤,但在2—12 h,DNA双链断裂的γ-H2AX foci修复作用被RAS-RH抑制,DNA损伤持续存在;Western Blotting显示RAS-RH通过下调Ku70/80及Rad51的蛋白表达,抑制γ-H2AX的聚集。以上结果说明RAS-RH对人肝癌H22细胞的辐射增敏作用可能是下调DNA损伤修复相关因子Ku70/80及Rad51的表达。     

辐射敏感性和基因

综述了一些癌基因、肿瘤抑制基因和DNA修复基因对细胞电离辐射敏感性的影响。涉及到癌基因在细胞辐射反应中的作用,尤其是那些已被广泛研究的癌基因,如ras基因家族。对于肿瘤抑制基因,主要综述了p53,这是一种被认为能影响辐射敏感性的基因。一般认为细胞周期中有检点因子,并假定它能捕获G_1期受照细胞使之在进入DNA合成期前修复损伤。目前有6种DNA修复基因已在哺乳动物细胞中克隆化,但仅有一种XRCC1涉及     

辐射敏感性和基因(英文)

综述了一些癌基因、肿瘤抑制基因和DNA修复基因对细胞电离辐射敏感性的影响。涉及到癌基因在细胞辐射反应中的作用,尤其是那些已被广泛研究的癌基因,如ras基因家族。对于肿瘤抑制基因,主要综述了p53,这是一种被认为能影响辐射敏感性的基因。一般认为细胞周期中有检点因子,并假定它能捕获G_1期受照细胞使之在进入DNA合成期前修复损伤。目前有6种DNA修复基因已在哺乳动物细胞中克隆化,但仅有一种XRCC1涉及到人类细胞X射线损伤修复,当这种基因转入EM_9细胞时,XRCC1能纠正高水平姐妹染色单体互换率,但其表达似乎与人类头颈部肿瘤细胞的辐射敏感性无关。辐射敏感性是一个复杂的问题,它涉及许多因素。给出了一个照射后细胞反应过程的图解,提示电离辐射引发的一系列可能事件。     

青蒿素及其衍生物辐射增敏作用及其机制的研究进展

传统抗疟药青蒿素及其衍生物(蒿甲醚、蒿乙醚、青蒿琥酯、双氢青蒿素)具有强大的抗肿瘤作用,越来越受到人们的关注.新近又发现青蒿素及其衍生物具有辐射增敏作用,能通过调控细胞周期、产生氧自由基介导细胞毒作用、抑制谷胱甘肽(Glutathione,GSH)合成、抑制DNA损伤修复作用等方式增加射线对肿瘤细胞的杀伤能力,其作用还具有药物浓度及辐射剂量依赖性,因此在临床上具有很好的放疗增敏效果.本工作就青蒿素及其衍生物辐射增敏作用的特点及作用机制进行综述.     

Preliminary Studies on Base Substitutions and Repair of DNA Mismatch Damage Stimulated by Low Energy N＋ Ion Beam Implantation in Escherichia coli

Ever since the low energy N+ ion beam has been accepted that the mutation effects of ionizing radiation are attributed mainly to direct or indirect damage to DNA. Evidences based on naked DNA irradiation in support of a mutation spectrum appears to be consistent, but direct proof of such results in vivo are limited. Using mutS, dam and/or dcm defective Eschericha coli imitator strains, an preliminary experimental system on induction of in vivo mutation spectra of low energy N+ ion beam has been established in this study. It was observed that the mutation rates of rifampicin resistance induced by N+ implantation were quite high, ranging from 9.2×10-8 to 4.9 ×10~5 at the dosage of 5.2 ×1014 ions/cm2. Strains all had more than 90-fold higher mutation rate than its spontaneous mutation rate determined by this method. It reveals that base substitutions involve in induction of mutation of low energy nitrogen ion beam implantation. The mutation rates of mutator strains were nearly 500-fold (GM2929), 400-fol     

NU7026对肝癌细胞放射增敏作用及机制研究

为给研制新的抗癌和放射增敏药物提供理论依据,采用Westernblot检测DNA—PKcs在肝癌细胞中的表达水平及NU7026对DNA—PKcs活性的影响,以彗星实验表达检测细胞DNA受损的情况,微核实验观察染色体损伤,克隆形成实验观察对细胞株放射敏感性的影响。结果表明,DNA．PKcs在肝癌细胞中呈高表达,NU7026能抑制辐射所诱发的p-DNA—PKcs／S2056的活化,微核实验及彗星实验检测表明,NU7026能有效延长辐照后细胞的修复时间,并能明显降低放射后细胞的克隆形成率。提示NU7026对肝癌细胞有放射增敏作用,其作用机制与抑制DNA-PKcs活性有关。     

浓缩铀内污染对小鼠脾淋巴细胞DNA损伤修复的作用

研究了不同水平浓缩铀(235UO2F2)对淋巴细胞DNA损伤修复的作用及其机理.应用紫外线诱导的非程序DNA合成 (UDS) 检测,观察浓缩铀(235UO2F2)内污染对小鼠脾淋巴细胞DNA损伤修复的影响.结果表明, 浓缩铀摄入量为0.1-20μg/kg 体重时, 脾淋巴细胞紫外线诱导的UDS显著高于对照组 (p<0.05或p<0.01); 浓缩铀内污染12d时, 脾淋巴细胞未经紫外线照射的UDS显著增加 (p<0.05或p<0.01); PHA组脾淋巴细胞紫外线诱导的UDS显著低于未加PHA组.在一定剂量范围内,低剂量浓缩铀内污染对淋巴细胞DNA损伤修复功能具有明显的刺激作用,并且该剂量范围明显大于外照射;浓缩铀内污染对淋巴细胞DNA具有持续的损伤作用,继而诱发细胞DNA修复功能的增强;PHA刺激但未增殖的脾淋巴细胞DNA损伤修复功能明显减低.     

分子空物学与辐射研究

本文综述了近年来运用分子生物学的理论和技术研究放射生物学的主要进展:在DNA损伤研究方面用序列分析及限制性酶切技术对DNA链断裂及碱基损伤在分子内的定位获得了新的信息,基因探针有可能成为研究哺乳动物细胞DNA结构损伤的敏感的新方法;染色体畸变及细胞突变的分子机理已有所阐明;哺乳动物DNA修复基因的研究正在兴起阶段,已克隆出人的DNA修复基因;在哺乳动物细胞上进行外源基因转移的成就为辐射损伤的防治开辟了新的前景。     

胞外超氧化物歧化酶(EC-SOD)抗辐射作用的研究进展北大核心CSCD

电磁辐射、电离辐射、光辐射等辐射导致的组织器官损伤过程中常伴有活性氧(ROS)的激活和DNA损伤,而超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内广泛存在的一种抗氧化金属酶,在氧化-抗氧化平衡调控中发挥着重要的作用,并且参与了众多疾病的发生与发展,其中胞外超氧化物歧化酶(EC-SOD)主要分布于细胞外基质中。大量研究表明EC-SOD在多种组织器官的辐射损伤中发挥着抗辐射的作用,其主要通过降低ROS水平、抗血管生成,抗趋化和抗炎等方式防止细胞和组织的进一步损伤。因此,本文将对EC-SOD及其模拟物或类似物在辐射防护中的保护作用及其机制进行综述,为EC-SOD应用于辐射防护提供理论参考。     

四君子汤对人小肠上皮细胞辐射损伤的保护作用

放射性肠损伤,是腹盆腔恶性肿瘤放射治疗引起的常见并发症,严重影响患者的生活质量。已有研究显示,四君子汤对BALB/c小鼠的电离辐射损伤具有较好的保护作用,为进一步探讨其对肠道辐射损伤的影响,本文以人小肠上皮细胞HIEC-6为受试对象,研究四君子汤水提物对其辐射损伤的保护作用。实验结果显示,0.95 mg/mL的四君子汤水提物可显著提高受照HIEC-6细胞的存活率,并减少细胞凋亡,减缓细胞周期阻滞,其分子作用机制与调控Bcl-2和γH2AX的蛋白表达有关。此研究结果可为四君子汤治疗电离辐射引起的肠道损伤提供参考依据。     

EGFR与肿瘤细胞放射敏感性

表皮生长因子（Epidermal growth factor receptor，EGFR）属于酪氨酸激酶受体，在多种上皮来源的恶性肿瘤中存在着过度表达和变异。EGFR与相应配体结合后激活，继而活化一系列下游信号通路并产生众多的生物效应。EGFR信号通路与肿瘤细胞放射敏感性降低密切相关，其机制可能与促进细胞增殖、抑制凋亡、调控细胞周期阻滞、促进DNA辐射损伤修复有关，运用EGFR单克隆抗体和小分子特异性抑制剂可以增强肿瘤细胞的放射敏感性。