线粒体在电离辐射旁效应中的变化和作用

自从1992年Nagasawa和Little^[1]发现辐射旁效应现象至今,旁效应作为一种非靶效应,已成为放射生物学及辐射防护领域的研究热点。旁效应是指未受照射细胞可以产生与直接受照细胞相似的生物学效应,包括姊妹染色体互换、微核形成、细胞转化、细胞凋亡、细胞死亡、基因突变、基因组不稳定性等,但对于旁效应的具体分子机制还有很多未知数^[2]。线粒体是细胞能量代谢的重要场所,在细胞凋亡、衰老与自噬中也起到很关键的作用。近来研究显示,线粒体不仅是辐射直接损伤的重要靶,其在旁效应中也表现结构和功能变化,并且在介导和调控旁效应的发生中扮演重要角色^[3]。本文拟从以下4个方面对线粒体在旁效应中的变化和作用进行综述。     

电离辐射诱导的外泌体的生物学效应

外泌体是一种在细胞内形成并主动释放到胞外的囊泡体,内含有大量蛋白质、脂质和非编码RNA等生物活性分子,可参与细胞间的通讯来调节多种重要的生理病理过程。研究发现辐射诱导的外泌体能够辅助肿瘤与微环境的相互交流。笔者在该文中集中讨论了辐射诱导的外泌体在肿瘤放疗过程中的生物学效应,重点关注其在肿瘤血管新生中的作用,并就这些方面的研究进展进行综述。     

超量焦亚硫酸钠对小鼠肝脏显微结构影响

焦亚硫酸钠可以作为防腐荆、漂白剂和疏松剂用于食品、饮料和药物中。国外有报道，焦亚硫酸钠作为食品添加剂可以诱发支气管哮喘，还能引发过敏反应，其在食品添加剂中残留的SO2与肿瘤发生也有一定的相关性。焦亚硫酸钠对肝脏形态学有关影响报道较少。本文研究了焦亚硫酸钠对小鼠肝脏显微结构的影响，以探讨其对肝脏的毒性作用。     

DNA甲基化在肿瘤诱发与肿瘤辐射敏感性中的作用

甲基化介导的表观遗传学调控在肿瘤发生、发展和肿瘤治疗中起了重要作用。在大多数恶性肿瘤中,表观遗传学异常主要表现为全基因组低甲基化与局部CpG岛高甲基化,这种DNA甲基化异常可通过影响基因启动子而导致抑癌基因、原癌基因及其他相关基因突变或失活,从而在肿瘤的发生和转化中起重要作用^[1]。     

DNA损伤修复在镉诱导的细胞辐射适应性中的作用

目的 探讨不同的修复能力在镉诱导的细胞适应性反应中的作用,并对PI3K家族参与细胞适应性信号传导的作用做初步探索。方法 0.1 或1 μmol/LCdCl₂预处理细胞后,间隔2 h,再对细胞进行50、100 μmol/L CdCl₂或1、2 Gy辐射处理,微核法检测细胞表达适应性反应程度。另外,在预处理和间隔时间中,用20 μmol/L wortmannin处理细胞。结果 低浓度能够诱导细胞对随后50 μmol/L CdCl₂或1 Gy γ射线照射产生适应性反应。当攻击剂量为50 μmol/L CdCl₂,EM-C11细胞的适应反应程度低于另外两株细胞。三种细胞的适应性反应均可被wortmannin抑制。结论 细胞适应性程度的大小与其DNA损伤的修复能力、预处理和攻击处理剂量相关,相对于DSB,SSB在诱导细胞表达适应性反应中起主要作用。ATM激酶参与细胞适应性信号通路的信号传导。     

长期低剂量γ照射对人B淋巴母细胞辐射敏感性的影响

目的 探讨长期低剂量(LDR)γ辐射对人B淋巴母细胞HMy2.CIR(HMy)辐射敏感性的影响及其机制。方法 实验将HMy细胞分为对照组和长期LDR组,其中长期LDR组选用可以显著促进细胞增殖的低剂量γ射线对HMy细胞每周照射3次,每次0.032 Gy,连续照射4周,在长期LDR处理结束后分别对部分对照组和长期LDR组细胞进行2 Gy照射。以CCK-8[内含WST-8,即2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑单钠盐]法检测细胞增殖和辐射敏感性,流式细胞术检测细胞凋亡率和γ-H2AX表达,RT-PCR法检测细胞周期相关基因cyclinD1、细胞增殖核抗原PCNA,以及凋亡相关基因bcl-2和bax的表达。结果 长期LDR可以显著提高细胞的增殖率(t=9.607,P<0.01), 增加cyclinD1和PCNA基因表达(t=6.869、9.229,P<0.01),增加抗凋亡基因bcl-2表达(t=2.662,P<0.05),降低抑凋亡基因bax的表达(t=19.908,P<0.01)。同时,受长期LDR照射的细胞对攻击剂量(2 Gy)产生适应性,使得细胞辐射敏感性显著降低(t=8.896,P<0.01);与单纯2 Gy照射组相比,LDR+2 Gy组细胞γ-H2AX表达量(t=10.264,P<0.01)和细胞凋亡率(t=4.762,P<0.01)均显著降低。结论 长期LDR辐射可通过促进周期相关基因表达从而促进细胞增殖,并通过减少细胞凋亡来降低其辐射敏感性。     

辐射诱导的适应性效应及其分子机制

辐射适应性效应是一种生物防御机制,是指低剂量辐射可以增强细胞对随后高剂量照射的抵抗能力,从而降低高辐射引起的各种损伤.目前为止,RAR的分子机制还不清楚,研究主要涉及DNA损伤修复、细胞周期调控、细胞对抗氧化应激系统以及应激反应蛋白,参与细胞信号传递的分子主要包括蛋白激酶C、有丝分裂原激活蛋白激酶、p53蛋白、共济失调性毛细血管扩张突变基因及DNA依赖性蛋白激酶.     

辐射诱导的外泌体在肿瘤细胞侵袭转移中的作用

外泌体(Exosomes)是一种在细胞内形成并分泌到细胞外的具有膜结构的小囊泡体,直径约为40～100 nm,内含大量microRNAs(miRNAs)及蛋白质,可通过信息传递在细胞间通讯中发挥重要作用.肿瘤细胞通过外泌体可以促进癌基因、功能蛋白分子、肿瘤相关miRNAs的转移,引起肿瘤微环境的改变和重编程,对肿瘤的发生发展、侵袭及转移产生影响.笔者对肿瘤外泌体的结构特点、生物合成与分泌机制,特别是辐射诱导的外泌体在肿瘤细胞侵袭转移中的作用进行综述.     

p53调控的能量代谢对辐射效应的影响

p53基因一直是肿瘤病因学、放射生物学的研究热点,但受其调控的能量代谢在辐射生物效应中的作用还存在许多未知因素.了解p53基因调控的能量代谢对探讨肿瘤放射治疗疗效、辐射损伤、辐射致癌的早期筛选生物指标和分子流行病学调查均有着极其重要的意义.该文概述了此方面的研究进展.     

细胞适应性反应分子机制研究进展

电离辐射的适应性反应发现于1984年,在对人外周血淋巴细胞进行照射时发现,小剂量辐射的预先处理能使机体对随后的大剂量照射产生适应性,减轻了辐射损伤;随后,适应性反应在其他种属的哺乳细胞中也不断被发现.