碳离子辐射引起Hela细胞线粒体DNA 4977 bp的缺失

背景:线粒体DNA4977bp缺失的累积对衰老的多细胞动物来说是一个显著的特征,同时也与各种肿瘤细胞的转移和凋亡有关。目前的研究已证明辐射可特异性地诱导此缺失的产生,有望将其作为新的DNA水平的辐射损伤生物剂量标记。目的:用聚合酶链反应方法检测碳离子辐射引起的Hela细胞线粒体DNA4977bp突变缺失,并观察碳离子辐射剂量及辐射时间与线粒体DNA4977bp缺失的相关性。设计、时间及地点:细胞DNA水平的对照实验,于2008-10/11在甘肃省兰州市近代物理研究所完成。材料:人宫颈癌细胞Hela细胞株。方法:Hela细胞经2～8Gy的碳离子辐射后,于2～24h各个时间点分别提取包含线粒体DNA的全基因组DNA,并用聚合酶链反应法扩增线粒体DNA4977bp缺失的特异片段,通过限制反应模板浓度和聚合酶链反应循环数的方法进行定性分析。主要观察指标:碳离子辐射剂量及辐射时间对线粒体DNA4977bp缺失的影响。结果:经2Gy辐照处理的Hela细胞在2,4,8,24h4个时间点的检测中均无聚合酶链反应阳性产物,8Gy辐照处理的Hela细胞在12,16,24h3个时间点可检测到线粒体DNA4977bp缺失,且随时间延长而累积。辐照后12hHela细胞在8Gy辐照处理后可检测到线粒体DNA4977bp缺失,辐照后16和24hHela细胞在6,8Gy辐照处理后可检测到线粒体DNA4977bp缺失。结论:碳离子辐射引起的Hela细胞线粒体DNA4977bp缺失存在剂量相关性,且其累计程度可能与辐射时间有关。

重离子束与X射线辐照对人舌鳞癌细胞周期影响的比较

[目的]研究重离子和X射线辐照对人舌鳞癌Tb细胞周期影响的规律。[方法]采用X射线和离子束分别辐照人舌鳞癌Tb细胞,X射线照射剂量为0、2、4、6、8Gy;重离子照射剂量为0、0.5、1、2.0、4.0Gy。PI荧光探针标记,流式细胞仪检测不同剂量组受照后在6h、12h、24h的细胞周期变化。[结果]人舌鳞癌Tb细胞在X射线照射后,2.0Gy组激活G1期检测点,而4.0、6.0、8.0Gy组激活G2期检测点。重离子照射后,Tb细胞G2/M期阻滞明显增加,阻滞程度具有剂量和时间依赖性,并且0.5、1Gy组细胞在12～24h时间点出现"崩溃"现象,细胞阻滞解除;2Gy和4Gy组细胞表现为明显的G2/M阻滞,未出现"崩溃"现象。在2Gy辐照时对细胞G2期阻滞率达到70%,相当于6GyX射线辐照。[结论]重离子和X射线对人舌鳞癌细胞周期影响不同,小剂量重离子束具有较高的生物学效应。

重离子辐照对人舌鳞癌Tb细胞周期的影响

目的探讨重离子辐照对人舌鳞癌Tb细胞周期进程的影响及受照剂量和修复时间的关系。方法采用流式细胞仪检测不同剂量重离子辐照后人舌鳞癌Tb细胞不同时间点的细胞周期变化。结果人舌鳞癌Tb细胞经重离子辐照后,出现G2/M期明显阻滞,阻滞程度具有剂量和时间依赖性,G2/M期阻滞在24h时与照射剂量呈正相关(r=0.935,P<0.05)。当受到0.5、1Gy照射后,细胞在12h到达阻滞高峰,24h时最大峰值回落。辐照剂量分别为2、4Gy时,细胞表现为G2/M的明显阻滞,未出现阻滞解除现象。结论人舌鳞癌Tb细胞经重离子照射后存活后代生长延缓,放射敏感性增高,呈G2/M期阻滞。

P53及其相关蛋白对X射线照射肝癌细胞周期的调节

X射线照射人肝癌细胞HepG2,照射后细胞存活随照射剂量增大明显下降。流式细胞术分析,不同剂量组照射后24h均发生G2期阻滞。照射后不同时间组的细胞周期分布也有不同,照射后12h,有显著的S期延迟。Western Blot显示照射后24hP53,MDM2,P21蛋白表达上升,并有时间效应:P53在照射后24h之内始终维持较高表达,MDM2和P21分别在照射后6和12h的表达最高。X射线照射通过影响P53及其相关蛋白的表达影响细胞周期。

低剂量碳离子全身辐射对小鼠淋巴细胞增殖及血清干扰素的影响

目的:观察小于0.1Gy剂量碳离子全身辐射引起的小鼠脾淋巴细胞增殖及血清干扰素的变化。方法:实验于2006-11在中国科学院近代物理研究所医学物理实验室进行。①实验过程:取昆明系小鼠30只,采用完全随机设计方法分为5组,每组6只,采用离子束进行全身照射。12C6+离子照射在兰州重离子研究装置(HIRFL)辐照终端进行,照射剂量为0,0.01,0.03,0.05,0.10Gy。麻醉照射后24h,小鼠摘眼球取血。②实验评估:采用ELISA法测定血清γ-干扰素含量,操作严格按试剂盒说明进行。将眼球取血后的小鼠脱颈处死,无菌条件下取出脾脏,常规制备单细胞悬液,采用MTT法检测刀豆蛋白A和脂多糖对脾淋巴细胞的增殖作用。结果:30只小鼠均进入结果分析。①辐射对小鼠血清干扰素的影响:与未照射正常小鼠比较,0.01Gy和0.03Gy碳离子束照射后,小鼠血清中γ-干扰素含量明显增高(P<0.05)。照射剂量继续增大至0.05Gy和0.10Gy时,血清γ-干扰素含量下降。②辐射对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响:与未照射组比较,0.01Gy碳离子束照射可明显促进刀豆蛋白A诱导的T淋巴细胞增殖和脂多糖诱导的B淋巴细胞增殖(P<0.001,P<0.001),其促进作用与0.03Gy组比较,差异有显著性意义(P<0.01)。0.05Gy照射开始抑制脾淋巴细胞增殖指数,当照射剂量增大为0.10Gy时显示出明显的抑制作用。结论:0.01Gy和0.03Gy碳离子束照射能刺激淋巴细胞增殖,并能诱导γ-干扰素活性以增强机体免疫力。

Protactinium在试管壁上的吸附

用~(233)Pa做示踪剂,分别使用ABS树脂、有机玻璃、聚乙烯和普通玻璃试管做吸附材料,研究了在不同浓度的HCL溶液中~(233)Pa在试管壁上的吸附。结果显示,~(233)Pa在试管壁上的吸附随盐酸浓度的增加而减少。当HCL浓度≥0．5mol/L时,同ABS树脂和有机玻璃比较,~(233)Pa在玻璃试管壁上的吸附最少。当HCL浓度≤0．25mol/L时,~(233)Pa在玻璃试管壁上的吸附反而比在ABS树脂和有机玻璃试管壁上的大。若~(233)Pa的HCL溶液在聚乙烯、ABS树脂和玻璃试管中存放较长的时间(24h),聚乙烯试管壁对~(233)Pa的吸附量最少。

肝癌细胞辐射敏感性与G_2期染色体畸变的线性关系及其应用研究

目的研究人肝癌细胞系HepG2细胞辐射敏感性与G2期染色体断裂畸变关系及临床应用的可行性。方法用Calyculin-A诱导的早熟染色体凝集技术测定细胞G2期染色体断裂畸变,用克隆形成实验测定细胞受照后的克隆形成率。结果γ射线照射24h后,G2期细胞内残存的等点染色单体断裂和染色单体型断裂与剂量之间存在良好的相关性;两类畸变与受照后的细胞存活分数均有一定的相关性,但等点染色单体断裂畸变的相关性(r为0·989)比染色单体型的(r为0·853)强。结论细胞照后24h,残存G2等点染色单体断裂畸变可以作为预测HepG2细胞内在辐射敏感性的指标,也可为临床诊断和治疗肝癌提供依据。

碳离子辐射对人肝癌细胞SMMC-7721细胞周期和P53、MDM2及P21表达的影响

研究12C6+离子辐照对体外培养人肝癌细胞SMMC-7721细胞周期和P53、MDM2及P21表达的影响。采用0、1.0、2.0、4.0、6.0Gy12C6+离子束辐照细胞,用克隆形成法观察细胞存活情况;同时在辐照24h后用流式细胞仪检测细胞周期的变化,Western-blot检测细胞中P53、MDM2及P21蛋白表达情况。结果发现,重离子辐照后细胞存活率显著下降;1.0Gy、4.0Gy和6.0Gy照射组发生G0/G1期阻滞,而2.0Gy照射组出现G2/M期阻滞;Western-blot结果显示细胞辐照后MDM2的57kD蛋白表达水平无明显变化,而76kD蛋白表达水平随辐照剂量逐渐上升;P53和P21蛋白表达水平随辐照剂量增高。以上结果提示不同剂量的12C6+离子束照射可激活SMMC-7721细胞不同的细胞周期检测点,其中G0/G1期阻滞与P53和P21蛋白以及MDM2截短体76kD蛋白的表达水平升高有关。

不同剂量率X射线辐照对小鼠免疫系统的影响

目的检测经相同剂量不同剂量率X射线照射的BalB/C小鼠外周血淋巴细胞周期及胸腺和脾脏指数。方法18只BalB/c小鼠随机分为对照组(control),低剂量率照射组(20cGy/min)和高剂量率照射组(300cGy/min),每组6只。低剂量组和高剂量组采用剂量率分别为20cGy/min和300cGy/min的1GyX射线对小鼠进行全身照射,24h后取血及器官,用流式细胞仪检测外周血淋巴细胞的周期变化,用称量的方法得到胸腺和脾脏指数。结果高剂量率辐射时,小鼠外周血淋巴细胞的损伤较低剂量时大,而且对雄性鼠的影响大于雌性;同时,胸腺和脾脏指数变化也随着剂量率的增大而减小。结论低剂量率的照射对小鼠外周血淋巴细胞、胸腺和脾脏的影响较高剂量率辐射小;雌性鼠的辐射耐受能力较雄性强。

γ射线诱导人卵巢癌细胞G2-染色单体断裂与修复

应用早熟染色体凝集技术研究了γ-射线诱导人卵巢癌细胞G2-染色单体断裂畸变的剂量效应与畸变修复的时间效应。结果表明:G2-染色单体型断裂畸变(chromatid-type breaks)与辐射剂量呈线性关系;G2-等点染色单体型断裂畸变(iso-chromatid breaks)与辐射剂量呈线性平方关系。2Gyγ-射线诱导的G2染色单体断裂畸变随着孵育时间的延长发生了明显的连接即修复,对G2-染色单体型断裂畸变,有近65％的断裂在辐射后24h内得以修复;对G2-等点染色单体型断裂,在辐射后24h内只有20％左右得以修复,两类断裂畸变的修复主要发生在辐射后2h内,在辐射后12-24h内染色体断裂量趋于稳定,表明修复基本完成。

低剂量X射线辐射对BALB/C小鼠免疫系统的影响

为评估低剂量辐射对健康机体产生的生物学风险,检测了低剂量X射线照射对BALB/C小鼠免疫系统的影响。采用X射线全身照射,剂量分别为0、0.39、0.55和1Gy,剂量率为0.2Gy/min,照射24h后取血及器官,用流式细胞仪检测免疫细胞周期和凋亡的变化,用重量法得到胸腺和脾脏指数。发现照射后小鼠的外周血淋巴细胞、胸腺细胞和脾脏淋巴细胞的周期被阻滞在G0—G1期;外周血淋巴细胞和胸腺细胞的凋亡比例随剂量的增大而增大,但是脾脏淋巴细胞的凋亡随着剂量的增大而减小;胸腺和脾脏指数随着剂量的增大而减小。故低剂量X射线全身照射可引起试验动物的免疫细胞周期和凋亡比例发生变化,对其造成一定的损伤;对小鼠免疫系统的影响因器官而异。本实验可为辐射防护提供实验依据。

γ射线照射人正常肝细胞染色体损伤的修复

目的研究人类正常肝细胞经γ射线诱导染色体损伤的动态修复。方法应用早熟染色体凝集技术对人类正常肝脏细胞经γ射线照射导致的染色体损伤后48h内的动态修复过程进行研究。结果照射后原初染色单体断裂和等点染色单体断裂数随着照射剂量的增加而增多,染色单体断裂显著多于等点染色单体断裂;经过24h的继续培养,这两种类型的损伤都有不同程度的修复,约50%染色单体断裂得到修复,而等点染色单体断裂的修复率最多为15%;经过48h的照射后培养,染色体损伤的水平与24h相比没有显著差异。结论肝细胞经γ射线照射后染色体损伤的主要形式是染色单体断裂,易于修复;虽然等点染色单体断裂数量较少,但修复困难。提示等点染色体断裂是细胞经γ射线照射后死亡和癌变的一个重要因素。

γ射线辐照人类正常肝细胞染色体损伤的动态修复(英文)

应用早熟染色体凝集技术对人类正常肝脏细胞经γ射线照射导致的染色体损伤后48h内的动态修复过程进行了研究。结果显示:照射后原初染色单体断裂和等点染色单体断裂数随着照射剂量的增加而增多,染色单体断裂显著多于等点染色单体断裂;经过24h的继续培养,这两种类型的损伤都有不同程度的修复,约50%染色单体断裂得到修复,而等点染色单体断裂的修复率最多为15%;经过48h的照射后培养,染色体损伤的水平与24h相比没有显著差异。说明肝细胞经γ射线照射后染色体损伤的主要形式是染色单体断裂,易于修复;虽然等点染色单体断裂数量较少,但修复困难。由此表明,等点染色体断裂是细胞经γ射线照射后死亡和癌变的一个重要因素。

重离子辐射致肝癌细胞DNA损伤的时间效应初探

以SMMC-7721肝癌细胞为材料,采用单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis,SCGE)实验方法,利用兰州近代物理研究所重离子研究装置(HIRFL)产生的氖离子(80MeV/u20Ne10+),研究重离子对肿瘤细胞DNA的损伤程度随时间的变化情况。结果表明,重离子辐照所致原初损伤与剂量呈线性正相关;继续培养24h内有明显的DNA两次损伤现象。

经碳离子束诱变的甜高粱汁酒精发酵高产菌株的研究

为了选育出适合发酵甜高粱汁来生产酒精的酵母菌株，本论文以酒精酵母Saccharomyces cerevisiae YY为材料，利用兰州近代物理研究所重离子研究装置（HIRFL）产生的100MeV/u碳离子束对酒精酵母进行了辐照诱变。采用红四氮唑（TTC）作为筛选指示剂，初筛得到了5株产酒能力有所提高的突变酵母菌。通过甜高粱汁发酵，测定发酵液中酒精含量和残糖，复筛出产酒精能力比出发菌株有明显提高的诱变菌株T4。并对其发酵条件进行了优化，以期获得的结果能够为甜高粱汁工业化生产酒精提供参考数据。通过本论文的研究，得到以下初步结果： 1. 在甜高粱汁培养基中，酒精酵母YY的对数生长期在8-20h之间，此时菌体的生长繁殖比较旺盛，活力最佳，为辐照诱变的最佳时期。辐照后，菌体的存活率随辐照剂量的增加呈现出逐渐衰减的趋势。 2. 红四氮唑TTC是一种无色显色指示剂，活菌中所含的脱氢酶可将它还原成红色，因此可以根据菌落呈色的深浅判断酵母菌产酒精能力的高低，从而挑选出产酒能力较高的菌株。本试验用TTC双层培养基法初步筛选出了利用甜高粱汁发酵生产酒精能力较强的T4酵母菌株。 3. 对影响T4菌发酵甜高粱汁生产酒精的几个主要因素（甜高粱汁糖度、接种量、温度、pH、无机盐）进行了初步探讨研究，得出了T4菌发酵甜高粱汁生产酒精的最适条件为：甜高粱汁糖度22%，接种量10%，温度30oC,pH 4.5 ,无机盐加入量为:（NH4）2SO4 1g/L，KH2PO4 5g/L，MgSO4 3g/L。 4. 对发酵条件进行优化后的中试结果显示：出发菌株YY发酵甜高粱汁的时间为36h，酒精产量为8.6% (V/V) ，而T4突变菌甜高粱汁发酵液中的最终酒精含量可以达到9.8%，发酵时间仅为24h。因此，T4菌在工业应用中很有前景