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。     

5 cGyγ射线照射正常人淋巴母细胞基因表达转录谱的变化

应用基因芯片技术分析5cGγ低剂量60^Coγ射线照射正常人淋巴母细胞（AHH-1）后基因转录产物水平变化,探讨低剂量辐射对基因表达的影响规律。5eGy印Co7射线照射AHH-1细胞后4h,提取总RNA,用包含有14112个基因探针的人类cDNA芯片分析基因转录谱,照射组与对照组细胞的基因表达量差异比值大于2或小于0．5,两次检测结果一致的基因点为有效差异表达基因;用RT-PCR进一步验证部分差异表达基因;Western blot分析蛋白表达变化。结果筛选出了11个表达上调基因,9个表达下降基因：RT-PCR检测结果与芯片结果相一致,包括Connexin43、BMPR2、NOL6、IDC51760、LYK5等基因;Western blot证实Connexin43基因在翻译水平表达亦增加。实验结果表明所筛选出的差异表达基因有助于阐述低剂量辐射生物效应机理,部分基因有可能成为低剂量辐射暴露的生物标志物。     

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。     

60Co γ射线照射人肝细胞传40代后的差异表达基因谱的变化

利用基因芯片技术比较经4 Gy和8 Gy 60Co γ 射线照射后传40代的人正常肝细胞子代克隆的基因表达图谱,探讨辐射对人肝细胞基因表达的影响;利用实时荧光定量RT PCR技术对受照细胞子代两个共有的差异表达基因VTN 、INS IG1进行验证.结果显示,4 Gy照射后子代细胞差异表达显著的基因有58条;8 Gy照射后子代细胞差异表达显著的基因有882条;4 Gy和8 Gy共同差异表达的基因有16条;差异表达的基因与照射剂量有相关性.这些差异基因的功能涉及到免疫、信号转导、细胞周期调控、代谢等.RT PCR检测结果与基因芯片结果一致.结果表明不同剂量的照射可导致人肝细胞基因组的差异表达,该结果为从分子水平上探讨辐射诱发的基因组不稳定性提供基础资料.     

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.     

辐射敏感基因Pig-a、Gadd45α和Hprt作为潜在生物剂量计的实验研究

为了提高对辐射遗传损伤效应的检测能力,同时建立一种快速简便的生物剂量估算方法,选择Piga、Gadd45α及Hprt 3个基因,运用其m RNA表达水平的变化,筛选可能作为电离辐射生物剂量计的辐射敏感基因。采用RT-qPCR检验非放射从业健康人群(对照组)和放射从业人员(暴露组)外周血中目的基因的相对表达量,分析辐射敏感基因本底表达量的平均值、波动范围和变异系数;应用不同剂量(0 Gy、0.10 Gy、0.25 Gy、0.50 Gy、1.00 Gy、2.00 Gy、5.00 Gy)的X射线照射健康成年人外周血,6 h后用RTqPCR检验目的基因的相对表达量,二项式曲线回归分析存在的剂量–效应关系。结果表明:Pig-a、Gadd45α基因在对照组中本底水平差异较小;Hprt基因本底水平差异较大,变异系数大于20%;Hprt基因在对照组中表达量高于暴露组;Gadd45α基因与Pig-a基因在对照组中的表达量低于暴露组,两组比较有统计学意义(p0.05)。Gadd45α、Pig-a基因表达量的本底水平与照射剂量存在剂量–效应关系,提示Pig-a基因与Gadd45α基因表达量的变化可能作为电离辐射生物剂量计应用。     

基因芯片技术分析20 cGy γ射线照射人淋巴母细胞中差异表达的基因谱

应用基因芯片技术对20 cGy ^60Coγ射线照射的人淋巴母细胞和对照细胞中的mRNA表达水平进行对比杂交分析,探索差异表达基因。结果发现在所分析的14112条日的基因中差异表达显著的基因（2倍以上差异）有83条,其中表达上调的有21条,表达下降的有62条,这些基因表达产物涉及到信号转导、细胞周期调节、免疫相关蛋白、细胞骨架与运动等功能基因。表明低剂量辐射对多种功能基因表达产生了影响,是调控细胞辐射反应最基本的分子基础。     

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.     

60 Coγ射线对人线粒体COXI和ATPase6表达水平的影响

目的：观察60 Co γ射线对人外周血线粒体COXI和ATPase6基因和蛋白质水平表达的影响,探讨线粒体编码基因用于辐射生物剂量估算的可行性。方法采用60 Coγ射线照射正常人离体外周血,照射剂量率为1．013 Gy/min ,剂量分别为0、0．2、0．4、0．6、0．8、1．0、2．0、3．0、4．0、5．0 Gy,。照后6小时,用RT-PCR技术检测基因的表达水平,用流式细胞仪检测蛋白质的表达水平,分别拟合最佳回归方程,建立剂量-效应曲线。结果（1）0～3．0 Gy ,COXI基因表达水平的最佳回归方程为 Y＝0．629＋0．256 D （ r2＝0．920,p＜0．01）,ATPase6基因表达水平的最佳回归方程为 Y＝0．221＋0．805 D （ r2＝0．912,p＜0．01）。（2）0～5．0 Gy ,COXI蛋白质表达水平的最佳回归方程为 Y＝1．054＋0．595 D （ r2＝0．919,p＜0．01）;ATPase6蛋白质表达水平与照射剂量间的关系不明显,不能拟合出最佳回归方程。结论60 Coγ射线照射人离体外周血,随着照射剂量的增加,线粒体COXI的基因与蛋白质表达水平一致,呈增加趋势,且有良好的线性关系,有望用于辐射生物剂量的估算。     

60Coγ射线2．0 Gy剂量诱导大鼠淋巴细胞基因表达的改变

利用Agilent Rat全基因组芯片技术和实时荧光定量PCR技术,采用60 Coγ射线对SD大鼠全身照射,照射剂量为2．0 Gy ,分析照后6、12、24小时大鼠外周血淋巴细胞的差异表达基因谱和通路,同时对基因芯片结果进行验证。结果表明：（1）照后6小时,差异表达基因有1084个,其中上调的736个,下调的348个;照后12小时,差异表达基因有2590个,其中上调的1621个,下调的969个;照后24小时,差异表达基因有3938个,其中上调的2278个,下调的1660个;3个时间点共同差异表达基因有446个,其中上调的274个,下调的172个。（2）照后6小时,差异表达基因涉及到的通路有18个;照后12小时,差异表达基因涉及到的通路有35个;照后24小时,差异表达基因涉及到的通路有38个。其中通路Cell adhesion molecules、Toxoplasmosis、B cell receptor signaling、Intestinal immune network for IgA Production等在照后3个时间点均有出现。（3）差异表达基因Trmt61a和Enc1的相对定量结果与基因芯片检验结果表达趋势一致。     

不同剂量γ射线照射人肝细胞差异基因表达谱的研究

利用基因芯片技术,对受不同剂量(0.5Gy、2Gy、4Gy)γ射线照射的人肝细胞和未受照射的人肝细胞基因差异表达谱进行了研究和分析。结果表明,在所分析的14000多条基因中,三个不同照射剂量共同差异表达的基因表达谱有284条,其中明显上调的差异表达基因有261条,明显下调的差异表达基因23条。主要涉及到以下几类型基因:与干扰素受体有关的基因;与线粒体调控有关的基因;与甲型肝炎病毒受体有关的基因;与细胞周期调控有关的基因;与激酶有关的基因;以及与锌指蛋白有关的基因等等。对4个表达上调基因HAVcr-1、HAVcr-2、MFTC、MOAP1和2个表达下调基因TRIP12和DCN进行了荧光定量RT-PCR验证,实验结果与基因芯片检验结果相一致。     

^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.     

高能中子辐射对线虫的剂量效应研究

本文研究了高能中子辐射对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)剂量效应并讨论了高能中子辐射的相对生物学效应。雌雄同体的线虫随机分为对照组和10个不同剂量梯度的照射组,分别为1 047、476、199、89、18.2、8.4、1.83、0.351、0.171和0.087 Gy。不同剂量梯度的线虫距离中子源的距离不同,但是照射时间相同。线虫经过单次高能中子全身照射后,分别于当天将线虫转入新皿进行产卵率、寿命的后续检测以及24小时后将线虫转入新皿进行生殖细胞凋亡的检测。结果表明,随着剂量的增加,产卵量呈现总体下降的趋势,特别是1.83 Gy对线虫子代数的影响很大,大于89 Gy照射后线虫停止产卵;寿命呈现随辐射剂量上升而下降的趋势,尤其是1.83 Gy对线虫寿命的缩短效应明显;大于8.4 Gy剂量中子照射时,生殖细胞凋亡随剂量的升高而显著上升。以上结果说明,高能中子辐射对线虫具有剂量效应,但是在低剂量辐射时可能有更强的损伤效应,为中子低剂量辐射防护提供了科学依据。本文同时讨论了以中子照射数据与前人γ射线照射实验结果相对比的结果,计算得出HINEG高能中子辐射的相对生物效应是1.25,表明在相近吸收剂量的γ射线与中子照射下两者生物学效应差异,提示了品质因数(Q值)与ICRP出版物的差异以及完善参考动物数据库的必要性。     

低剂量X射线全身照射诱导脾淋巴细胞内[Ca2+]i及CD71表达的适应性反应

为了观察低剂量X射线全身照射诱导脾淋巴细胞内[Ca2+]i及CD71表达的适应性反应.采用Fura-2负载,双波长荧光测定法检测细胞内[Ca2+]i浓度.采用单克隆抗体免疫荧光标记,流式细胞术检测淋巴细胞CD71表达.发现0.075Gy低剂量预照射能明显减轻其后2.0Gy攻击剂量照射对细胞内[Ca2+]i及CD71的抑制作用.低剂量辐射能诱导脾淋巴细胞[Ca2+]i及CD71表达的适应性反应.此变化可能是低剂量辐射诱导T淋巴细胞免疫适应性反应的重要机制之一.     

~(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。     

X射线全身照射对成年小鼠睾丸Smad4表达的影响

探讨转化生长因子-β超家族细胞内信号转导分子Smad4在X射线全身照射后小鼠睾丸中表达变化及其意义。采用不同辐射剂量0．1 Gy、0．5 Gy、1．0 Gy、1．5 Gy和2．0 Gy对成年BALB／c小鼠进行全身照射,于照射后16h、1周、2周、3周、4周分别取小鼠睾丸组织制备标本,免疫组织化学ABC法检测Smad4的表达及变化,并通过图像分析技术对实验结果进行统汁学分析。正常小鼠睾丸Smad4的阳性表达主要集中在间质细胞,支持细胞有少量表达,生精细胞呈阴性反应。照射后各时间点Smad4在间质细胞的表达明显减少;而Sertoli细胞的表达随剂量增加和时间延长均无明显变化。照射后16h 2．0 Gy组,Smad4在生精小管的减数分裂前生精细胞内出现少许表达,从第2周起,1．0 Gy和1．5 Gy组生精细胞内也出现少量表达;第3周,各照射剂量组Smad4在减数分裂前精原细胞和精母细胞内呈强阳性反应,持续至第4周。统计学分析,随辐射剂量增大,观察时间延长,Smad4在减数分裂前生精细胞内的表达量逐渐增加。Smad4在小鼠睾丸不同剂量全身辐射后不同时间点表达及分布的变化,表明Smad4及其介导的TGF-β／Smad信号转导通路参与了小鼠皋丸辐射损伤及损伤修复过程。     

低剂量X射线对小鼠睾丸生精细胞中凋亡诱导因子变化的影响

采用链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物法(Strept actividin-biotin complex,SABC),观察低剂量X射线照射后小鼠睾丸各类生精细胞中(Apoptosis inducing factors,AIF)的表达变化;采用逆转录多聚酶链反应(Reverse transfer polymerase chain reaction,RT-PCR)法观察AIF的mRNA水平变化.研究低剂量X射线对小鼠睾丸生精细胞中凋亡诱导因子AIF蛋白及mRNA水平的影响.研究发现,0～0.2Gy照射后,小鼠睾丸各类生精细胞不同程度表达AIF,以精原细胞和精母细胞表达为主,精子细胞和精子则表达相对较少.AIF表达量与吸收剂量有相关性,0.075Gy照射组表达量最大,且发现AIF蛋白的表达随时间推移而增强,12h达到峰值,然后下降,但仍高于0h组.RT-PCR结果显示,低剂量照射12h后,0.1Gy剂量组AIF mRNA表达量最大.而0.075Gy照射后0-24h,其mRNA表达量逐渐增大,在24h到达峰值.所以,低剂量X线照射诱导小鼠睾丸生精细胞中AIF蛋白及mRNA表达与吸收剂量和表达时间有一定的相关性.     

辐射对骨髓间充质干细胞增殖分化及相关基因表达的影响

为观察大鼠局部大剂量辐射后,骨髓间充质干细胞增殖分化及相关基因的表达,以^137Csγ射线对大鼠股骨头部位局部照射,吸收剂量为30Gy,剂量率为0．83Gy／min,照后两周取股骨头进行骨髓间充质干细胞（BMSCs）培养,四甲基偶氮唑盐比色法（MTT）绘制生长曲线及进行集落计数,RT-PCR检测Cbf-α1,PPAR-γ,VEGF—a和KDR的表达。骨髓间充质干细胞大剂量辐射后细胞增殖能力明显降低,集落形成数目减少;Cbf-α1,PPAR-γ,VEGF—a和KDR的表达均降低,其中Cbf-α1,PPAR-γ,VEGF—a表达降低幅度分别达18．98％,9．46％和57．34％,与对照组相比差异显著（p〈0．05）。故体外大剂量局部辐射明显损伤骨髓间充质干细胞,使其增殖分化及相关基因的表达降低。     

低剂量辐射效应--辐射防护的基础

低剂量辐射对生物体效应展现出多样性，而且不同LET辐射源的效应差异明显，很难通过大剂量效应中推导。低剂量辐射的健康危害主要是远期致癌风险性，而早期效应随辐射品质、剂量、剂量率以及受照个体的不同会有不同的表现形式，突出的有三个方面：1）细胞在接受一次几个eGy低剂量预照射后，能够对随后大剂量辐照损伤产生一定的防护作用，这种作用被称为适应性反应，或单次低剂量整体照射产生的免疫刺激效应；2）单次低剂量辐照所产生的单位剂量的急性损伤效应比大剂量的更大，这被称为低剂量辐射超敏感性，其剂量大小通常在0．2～0．5Gy的范围内；3）旁效应，是指发生在照射细胞周围的未受照细胞中的生物效应，该效应会导致高于预测值的辐射损伤效应。低剂量辐射的这些多样性效应给辐射防护实践带来了新的思考。     

RPS27L基因作为辐射损伤标志物的研究

以人外周血为研究对象,研究照射后RPS27L基因的时间效应和剂量效应以及本底水平,探究其作为辐射损伤早期生物标志物的可行性。采集3名健康成人外周血,利用γ射线对其进行照射至吸收剂量分别为0、0.5、1、2、4、6和10 Gy,受照后37℃培养2、4、8、12和24 h,利用实时荧光定量PCR检测RPS27L基因的表达变化,并分析在37个健康人个体中的本底水平。结果显示,受照后的4、8、12和24 h RPS27L基因表达变化显著,而且具有很好的剂量依赖关系;在不同年龄和性别的个体中RPS27L本底水平相对稳定。因此,RPS27L基因具有作为新的辐射损伤标志物的潜力。