辐照诱导的人正常肝细胞系HL-7702细胞远后效应

近年来，放射治疗在肿瘤治疗中的作用受到了越来越多的重视，放疗技术和手段的迅速发展为人们选择放疗创造了更多的机会[1]。放疗是利用电离辐射对细胞，特别是细胞中的遗传物质DNA的损伤作用，诱发病灶部位不正常细胞的凋亡和坏死来治疗肿瘤的。即使制定了周密的放疗方案和计划，放疗过程中难免也会对正常组织和细胞造成一定程度的损伤，而且辐射的远后效应和旁效应的发现，也使得放射治疗肿瘤的安全性受到了很大的关注。要想充分发挥放疗的优势，而又使其对人体正常组织的毒副作用尽可能降低，就必须搞清楚电离辐射对细胞造成的各种损伤的类型及其分子机理。自从电离辐射的远后效应和旁效应被发现以来就一直是辐射生物医学领域的研究热点，国内外的科研人员进行了大量的实验试图解释它们的本质，可是几十年来相关领域的研究一直局限于细胞学的水平，在向分子水平前进的道路上遇到了巨大的困难[2,3]。目前对于电离辐射远后效应和旁效应的研究是相对独立进行的，很少有探讨二者相互关系的论文发表。本文试图在总结前人科研成果并结合对自己所取得的实验数据进行分析的基础上对电离辐射的远后效应、旁效应、基因不稳定性与电离辐射所产生的活性氧自由基的关系进行初步的探讨。实验方法与结果： 1.用X射线辐照人正常肝细胞系HL-7702细胞，运用胞质分离阻滞微核实验检测细胞微核率，AnnexinV-FITC细胞凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡率，细胞微核率和凋亡率随着辐照剂量的增加而显著增加。X射线照射后细胞继续传代培养，第七代时不同剂量辐照后子代细胞微核率和凋亡率同未辐照细胞的微核率和凋亡率相比已经没有明显区别。对不同剂量辐照后传代七代的细胞再次照射2.5Gy相同的剂量，发现受初次不同剂量辐照的细胞其微核率和凋亡率再次出现明显差异，初次辐照剂量高的细胞再次相同剂量辐照后的微核率和凋亡率也高。 2.对不同剂量X射线辐照后的细胞继续传代到第十五代时用H2O2浓度为1ul/ml的培养基处理15min，发现受初次不同剂量辐照的细胞其微核率再次出现比较明显差异，初次辐照剂量高的细胞H2O2处理后的微核率也高。 3.对受到不同剂量X射线辐照的人正常肝细胞存活后代进行二次辐照，分两组分别给予1.5GyX射线和1Gy碳离子束辐照，并检测二次辐照后细胞的微核率，发现重离子束二次辐照后并不像X射线一样可以诱发初次X射线辐照造成的损伤信息的表达，而只是表现出二次重离子辐照所造成的损伤。结论： 1.X射线辐照导致了HL-7702细胞基因组不稳定性这一辐射远后效应，X射线二次辐照辐照存活细胞的子代细胞可以诱发辐射的远后效应（如基因组不稳定性）明显的表现； 2.X射线辐照导致的HL-7702细胞后代基因组不稳定性，可以通过H2O2处理而得以诱发，揭示电离辐射过程中产生的氧自由基可能与辐射的远后效应存在密切的联系； 3.电离辐射产生的ROS在诱发细胞产生微核中具有重要的作用，但是并非唯一的影响因素。 4.X射线和12C6+重离子束辐照后存活细胞的后代中的细胞损伤类型可能存在着本质上的区别