利用PCC技术预测γ射线对肝癌细胞的辐射效应

利用早熟染色体凝集技术预测研究了γ射线对肝癌细胞SMMC7721的辐射效应。结果表明,G1和G2期细胞内的染色单体和等点染色单体断裂数与照射剂量之间存在线性相关性,染色单体断裂总数与细胞存活率之间存在良好的线性相关性。说明辐射诱导的染色单体断裂可以作为预测SMMC7721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。

辐射诱导的DNA修复与细胞凋亡的ATP调控

综述了DNA辐射损伤导致的细胞阻遏于G1期以及在该时期对DNA的修复活动,提出了较大剂量辐射诱导的三磷酸腺苷不足导致细胞凋亡的假说,并分析了细胞走向凋亡与修复的辨正关系。

Potentiality of phosphorylation of BRCA1 at Ser 1524 to activate p21 in response to X-ray irradiation

The breast and ovarian cancer susceptibility gene BRCA1 encodes a nuclear phosphoprotein, which functions as a tumor suppressor gene. Many studies suggested that multiple functions of BRCA1 may contribute to its tumor suppressor activity, including roles in cell cycle checkpoints, apoptosis and transcription. It is postulated that phosphorylation of BRCA1 is an important means by which its cellular functions are regulated. In this study, we employed phospho-Ser-specific antibody recognizing Ser-1524 to study BRCA1 phosphorylation under conditions of DNA damage and the effects of phosphorylation on BRCA1 functions. The results showed that 10 Gy X-ray treatment significantly induced phosphorylation of Ser-1524 but not total BRCA1 protein levels. The expression both of p53 and p21 increased after irradiation, but ionizing radiation (IR) -induced activation of p21 was prior to that of p53. The percentages of G0/G1 phase remarkably increased after IR. In addition, no detectable levels of 89 kDa fragment of PARP, a marker of apoptotic cells, were observed. Data implied that IR-induced phosphorylation of BRCA1 at Ser-1524 might activatep21 protein, by which BRCA1 regulated cell cycle, but play no role in apoptosis.

辐射联合p53基因转导对人黑色素瘤细胞系生物学效应的研究

恶性黑色素瘤具有早期高度转移潜能，尽管常常检测到野生型p53基因，却对常规放化疗高度抗拒，因此，寻求有效治疗黑色素瘤的方法十分重要。本文就如何将放射治疗与基因治疗有机结合、外源性p53对不同p53状态的黑色素瘤细胞生长抑制和辐射增敏作用，以及外源性P53蛋白对不同传能线密度（LET）射线辐照诱导肿瘤细胞死亡途径的影响做了一些粗浅研究。 首先，采用复制缺陷的重组腺病毒载体(AdCMV-p53)介导人野生型p53基因转染1 Gy X-射线预辐照的黑色素瘤细胞系A375(wt p53)和WM983a(mu p53)，RT-PCR检测mRNA水平，流式细胞仪测定细胞周期阻滞及外源性P53蛋白表达情况,克隆形成率测定辐射后细胞存活率。用携带报道基因的复制缺陷重组腺病毒载体AdCMV-GFP（绿色荧光蛋白）作为对照。结果显示1 Gy X-射线辐照可明显增加AdCMV-p53对A375和WM983a细胞系的基因转导效率，转导的外源性野生型P53可在两种细胞中高效表达，并诱导细胞周期G1期阻滞；单纯转导p53对A375(wt p53)细胞无明显诱导凋亡和生长抑制效应，但可部分诱导WM983a(mu p53)细胞凋亡；而转导p53基因48小时后给予X-射线辐射，两种细胞克隆存活率较其对照组均明显减低；外源性p53基因对WM983a(mu p53)细胞的辐射增敏作用较A375(wt p53)细胞明显。这些结果表明小剂量辐射既可有效增加腺病毒介导的p53转导，又不会对患者产生明显副作用。而且，外源性野生型p53可明显增加黑色素瘤细胞系A375(wt p53)和WM983a(mu p53)的辐射敏感性。提示p53是基因治疗黑色素瘤较好的侯选基因，也为临床上放疗联合基因治疗恶性黑色素瘤提供了实验室依据。 其次，观察了外源性P53蛋白对不同传能线密度（LET）射线辐照诱导肿瘤细胞凋亡和坏死的影响，并探讨其可能的机理。人黑色素瘤细胞系A375（wild-type p53）经携带人野生型p53基因的腺病毒载体（AdCMV-p53）感染后分别给予X-射线和碳离子束照射，采用克隆形成法测定细胞辐射敏感性，Hoechst33258和吖啶橙-溴化乙锭双染，荧光显微镜下观察细胞凋亡和死亡。结果发现：（1）高LET射线辐照时，A375细胞和转导人野生型p53基因的A375细胞（A375/p53）的辐射敏感性没有明显差异；（2）虽然辐射诱导细胞凋亡比例的增加依赖于LET，但是无论高LET或低LET，外源性P53蛋白均可有效诱导细胞凋亡。（3）高LET射线辐照时，A375细胞的坏死细胞明显高于A375/p53细胞。提示尽管高LET射线辐射对A375和A375/p53细胞的存活无明显影响，但是对细胞凋亡的诱导却部分依赖于P53蛋白的功能，提示P53蛋白可能在调节细胞死亡类型中发挥重要作用。这对临床应用高LET射线辐射联合p53基因治疗恶性黑色素瘤有一定参考意义

p53基因转导联合重离子辐射引起小鼠黑色素瘤细胞生长抑制及其机制的探讨

为了将放射治疗与基因治疗有机结合起来以寻求有效治疗恶性黑色素瘤的方法，采用了AdCMV-p53（AdCMV-GFP）转染B16细胞联合重离子（或X－射线）辐照的方法，观察辐射对基因转移效率的影响、外源性P53蛋白对重离子辐照诱导肿瘤细胞生长抑制和辐射增敏作用，以及外源性P53蛋白对重离子辐照诱导肿瘤细胞内蛋白表达的变化，现将本工作结果总结如下： 1.重离子照射可增加腺病毒载体介导p53基因转导效率，而且先转染后辐照法比先辐照后转染法能更显著的地增加基因转导效率。这样在最大限度提高基因转导效率的基础之上，同时又可以减少病毒使用量及辐照剂量。 2.p53基因转导联合重离子辐照能明显抑制细胞生长，诱导细胞凋亡，促进G0/G1期细胞阻滞。说明外源性野生型p53基因导入联合辐照可增加黑色素瘤细胞系B16的辐射敏感性。 3.重离子照射比X-射线照射能更明显增加腺病毒载体介导p53基因转导效率和G0/G1期细胞所占比例，可能是由于两种射线能量沉积的方式不同造成的。 4.重离子辐照联合p53基因转导诱导B16细胞中细胞信号通路发生变化，使得P53和P21表达明显增多，同时MDM2表达随时间而减少。推测导入的p53基因联合重离子辐照改变细胞内信号通路，从而诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞

碳离子束联合p53腺病毒重组体转染对肿瘤细胞生物学效应研究

肿瘤是严重威胁人类生命健康的常见病、多发病，不仅病因复杂、发生发展异常迅速，而且到目前为止，发病机理不完全清楚，尚无适应范围广和有特异疗效的治疗方法。因此，肿瘤治疗方法的探索依然是医学、生物学及其相关学科研究的热点。肿瘤的重离子治疗和基因治疗是近年来发展起来的新的肿瘤治疗方法。但它们同样或多或少存在一些不足。在肿瘤治疗方法的探索中，将两种或两种以上理化特性或生物学作用原理不尽相同的现有治疗方法有机结合，充分利用各自优势，取长补短，使治疗效果叠加，对肿瘤发挥协同或相加抑制作用。本研究将重离子辐射与p53腺病毒重组体(AdCMV-p53)转染有机结合，探讨了重离子辐射联合p53基因转导对肿瘤细胞的生物学作用及其可能机理。在低剂量γ辐射联合AdCMV-p53/GFP转染HT-29和PC-3细胞研究基础上，我们用不同剂量的AdCMV-p53/GFP转染经0.5 Gy、1.0 Gy、2.0 Gy 12C6+束/γ射线预辐射处理的人非小细胞肺癌(H1299细胞系，nullp53)，人肝癌细胞(HepG2细胞系，wtp53)和人宫颈癌细胞(Hela细胞系，wtp53，wtp53低水平表达)。用流式细胞分析法检测肿瘤细胞绿色荧光蛋白(GFP)、p53蛋白表达水平和细胞周期。DAPI染色后用荧光显微镜检测细胞凋亡。用RT-PCR检测外源性p53转录。用Western Blot检测外源性p53、MDM2和p21蛋白表达。用克隆形成法测定肿瘤细胞存活。通过与γ辐射联合腺病毒重组体转染组比较，观察了12C6+ 辐射联合腺病毒重组体转染对肿瘤细胞外源性p53蛋白表达、细胞周期阻滞、细胞凋亡和细胞增殖的影响。结果显示，12C6+ 辐射对AdCMV-GFP转染H1299、HepG2和Hela细胞的诱导作用明显强于γ辐射(p<0.05)。与γ辐射诱导AdCMV-GFP转染组相比，0.5 Gy 12C6+束辐射联合20 MOI AdCMV-p53转染组H1299细胞GFP阳性率增加约50% (其GFP阳性率提高到约90%)。0.5 Gy、1.0 Gy 12C6+辐射联合40 MOI AdCMV-p53转染组HepG2细胞GFP阳性率增加约44%(其阳性率分别达56.6%和76.4%)。0.5 Gy、1.0 Gy 12C6+ 束辐射联合40 MOI AdCMV-p53转染组Hela细胞GFP阳性率分别增加37.8%和50%(其阳性率分别达43.4%和59.8%)。12C6+ 辐射对AdCMV-p53转染H1299、HepG2和Hela细胞外源性p53蛋白表达的增强作用明显强于γ辐射(p<0.05)。12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染组各种细胞p53阳性率明显高于其它处理组同种细胞p53阳性率(p<0.05)。转染后第5天，γ辐射联合AdCMV-p53转染组3种细胞p53阳性率均降至对照水平。转染后第13天，12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染组3种细胞p53阳性率仍高达6－44%。12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染H1299细胞G0/G1、G2/M期细胞所占比例明显高于其它处理组G0/G1、G2/M期细胞所占比例(p<0.05)。与γ辐射联合AdCMV-p53转染组相比，12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染组G0/G1期细胞增加6－36%，G2/M期细胞增加了13－86%。12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染HepG2细胞G0/G1期细胞所占比例明显高于其它处理组G0/G1期细胞所占比例(p<0.05)；转染后第5天，1.0、2.0 Gy 12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染组G2/M期细胞所占比例明显高于γ辐射联合AdCMV-p53转染组G2/M期细胞所占比例(p<0.05)。各12C6+束辐射联合AdCMV-p53转染Hela细胞G0/G1和G2/M期细胞所占比例均明显高于单纯12C6+ 辐射组和γ射线辐射联合AdCMV-p53转染组G0/G1和G2/M期细胞所占比例(p<0.05)。各12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染H1299、HepG2和Hela细胞凋亡率明显高于等剂量12C6+ 单纯辐射和等剂量γ辐射联合AdCMV-p53转染组细胞凋亡率(p<0.05)。与等剂量单纯12C6+辐射和等剂量γ辐射联合AdCMV-p53转染组相比，12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染H1299细胞凋亡率分别增加8.0－66.0%和9.3－63.5%；12C6+束辐射联合AdCMV-p53转染HepG2细胞凋亡率分别增加0.8－32.7%和4.5－27.1%； 12C6+束辐射联合AdCMV-p53转染Hela细胞凋亡率分别增加4.8－30.7%和3.1－22.7%。低剂量12C6+ 辐射联合AdCMV-p53转染细胞存活率明显低于其它处理组同种细胞存活率(p<0.05)。结果提示，低剂量碳离子辐射对腺病毒重组体转染肿瘤细胞和靶细胞内外源p53蛋白表达的促进作用明显强于低剂量γ辐射。碳离子辐射联合AdCMV-p53转染通过促进外源性p53转导、靶细胞外源性p53蛋白表达、细胞周期阻滞和细胞凋亡等增强对肿瘤细胞的抑制。碳离子辐射联合AdCMV-p53转染对肿瘤细胞生物学作用与肿瘤细胞内在p53基因状态有关。总之，我们的研究表明，低剂量碳离子辐射联合AdCMV-p53转染，可通过促进腺病毒重组体对肿瘤细胞的转染、增强靶细胞外源性p53蛋白稳定表达及其由此而诱发的细胞周期阻滞与细胞凋亡等有效抑制肿瘤细胞。在临床上，碳离子辐射联合AdCMV-p53转染有望在提高肿瘤治疗效果的基础上，进一步降低碳离子辐射与AdCMV-p53转染的各自临床用量，减少碳离子辐射的毒副作用，降低AdCMV-p53转染的潜在生物危险性

低剂量重离子辐射诱导小鼠的适应性反应和褪黑素的辐射保护作用研究

研究目的： 1.研究碳离子辐射对小鼠不同组织抗氧化酶活性及细胞周期进程的影响。 2.研究低剂量碳离子预辐射对离体培养的黑色素瘤B16细胞及正常小鼠诱导的适应性反应。 3. 研究褪黑素（MLT）对碳离子的辐射损伤防护效应。 4. 研究碳离子层叠法辐照对H22荷瘤小鼠的治疗效果。研究方法： 1.采用不同剂量的碳离子辐照小鼠，用黄嘌呤氧化酶法检测外周血、肝脏及脑组织中抗氧化酶活性变化，流式细胞仪检测细胞周期阻滞情况。 2.采用低剂量碳离子预辐射离体培养的黑色素瘤B16细胞及正常小鼠，间隔4h后再以攻击剂量辐照，常规组织切片染色观察各组织器官病理变化，流式细胞仪检测细胞周期阻滞情况，黄嘌呤氧化酶法检测小鼠胸腺、脾脏及B16细胞中抗氧化酶活性，Western-blot法检测胸腺细胞及B16细胞中P53及P21蛋白表达情况，RT-PCR法检测CHK2及CDC25mRNA的表达水平。 3.在碳离子辐照小鼠1h前腹腔注射褪黑素，单细胞电泳方法检测胸腺、脾脏细胞的DNA损伤情况，微核法表征外周血的染色体损伤，黄嘌呤氧化酶法测定胸腺、脾脏细胞的抗氧化酶活性。 4.以碳离子层叠法辐照H22荷瘤小鼠，统计不同剂量照射后的肿瘤体积变化、肿瘤抑制率、肿瘤生长延迟天数及治愈率。结果： 1、小鼠血清和肝脏组织在辐射剂量较低（≤0.75Gy）时SOD活性高于对照组，随着辐射剂量的增高，SOD活性趋于降低；MDA含量在辐射剂量较低（≤0.3Gy）时低于对照，随着辐射剂量的增高其含量趋于升高；脑组织GSH浓度在照射剂量较低（≤0.5Gy）时大于对照组，随着照射剂量的升高其浓度趋于降低；低剂量辐射小鼠引起胸腺G2期细胞比例增加，脾脏G1期细胞比例增加。 2、小鼠肝脏、脾脏、肺脏及脑组织在攻击剂量辐射后，出现明显的病理变化，低剂量预辐射处理后病理变化减轻；低剂量预辐射增加胸腺G2期细胞及脾脏G1期细胞比例；相对于单纯攻击剂量辐射组，低剂量预辐射组胸腺组织P53及P21蛋白表达升高；CHK2 mRNA水平升高，CDC25 mRNA水平降低；脾脏及胸腺组织中SOD活性降低程度减弱，MDA含量升高趋势减弱。B16细胞经低剂量预辐射处理后上述指标均未发生明显变化。 3、与辐照处理组相比，褪黑素处理后小鼠的脾脏胸腺细胞DNA损伤拖尾率及彗尾长度明显降低；SOD活性升高，MDA含量降低，外周血微核率降低。 4、在不同剂量的碳离子辐照处理后观察的12天内，各组肿瘤生长速度减慢，生长延迟，肿瘤抑制率随时间而增加。15Gy照射组肿瘤生长速度最慢，肿瘤抑制率最大，肿瘤生长延迟最为明显，而且肿瘤治愈率达到30%。结论： 1． 低剂量12C6+离子全身辐照小鼠应激激活机体抗氧化系统，随辐射剂量的增加，机体抗氧化能力明显降低，导致脂质过氧化发生；低剂量的碳离子辐射导致小鼠胸腺细胞G2期阻滞，脾脏细胞发生G1期阻滞。 2． 低剂量12C6+离子预辐射引发小鼠正常机体产生适应性反应，减轻随后的大剂量辐射造成的损伤；低剂量12C6+离子预辐射对小鼠黑色素瘤B16细胞未引发适应性反应。 3． 15mg/kg的MLT可以对小鼠的重离子辐射损伤产生明显的防护效果。 4． 12C6+离子适形治疗小鼠移植性肿瘤H22，荷瘤鼠的存活时间、肿瘤体积变化、肿瘤的控制率、治愈率等结果显示，15Gy为最佳治疗剂量

DNA损伤检验点蛋白表达对肿瘤细胞辐射敏感性的影响

本论文应用X射线和12C6+离子对不同肿瘤细胞：HL-60、K562、SMMC-7721和HepG2进行辐照，用克隆形成率和四唑盐比色法(MTT)测定四种细胞的辐射敏感性；通过流式细胞术测定细胞周期分布、细胞凋亡、ATM和SMC1蛋白的表达变化。应用免疫细胞化学法与流式检测相结合研究了γ-H2AX蛋白表达的时间效应与剂量效应之间的关系。实验结果表明，四种细胞的辐射敏感性由强到弱依次为HL-60>K562>SMMC-7721>HepG2。即ATM表达量越低的细胞对辐射越敏感，周期阻滞水平越低，细胞凋亡越明显，但辐照后ATM蛋白的表达无显著增加，说明ATM的表达量和功能状态与细胞辐射敏感性有关，但其表达水平不能完全反映ATM蛋白激酶的活性。对ATM表达量差异最显著的HepG2和HL-60细胞来说,辐照前SMC1的表达水平与细胞S期的含量没有直接关系，辐照后SMC1蛋白的上调表达在S期阻滞修复中发挥明显的作用。辐照后1h,HL-60和HepG2细胞的H2AX磷酸化水平随吸收剂量的增加呈线性正相关,但曲线斜率与细胞辐射抗性的差异没有直接的联系。γ-H2AX的消失率与存活分数存在良好的相关性，HepG2细胞抗辐射能力强，这一时间短，HL-60细胞抗辐射能力弱，这一时间长。可以用γ-H2AX的消失速率来评估细胞的辐射敏感性。 以SMMC-7721细胞为同步化细胞模型发现，与其它同步化方法相比，步进电机旋转同步化培养法对细胞损伤最小，同步化效率最高，达到M期＞90%，GO/G1期＞80%，S期＞60%，G2/M>50%。同种射线辐照，GO/G1期SMMC-7721细胞的存活相对G2/M期来说较高。12C6+离子辐照明显减小了二者敏感度的差异性

低剂量12C6+辐射对小鼠免疫系统损伤和抗氧化剂氮乙酰半胱氨酸的保护作用研究

实验目的：随着科技的发展，人类活动范围已经逐渐向外太空扩展，对于人类太空探索的最大威胁是太空中的各种粒子辐射。这些辐射包括太阳辐射（质子和电子）和银河辐射（质子占85%，氦离子占14%，重离子占1%）。众所周知，重离子与常规X和γ射线相比有较高的传能线密度（linear energy transfer, LET）和相对生物学效应（relative biological effectiveness, RBE），对机体组织和器官有较强的影响。放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一，由于肿瘤细胞的异质性，其对放、化疗的反应相差悬殊。本研究的目的是： 1评估辐射对健康机体产生的生物学风险； 2研究抗氧化剂氮乙酰半胱氨酸（NAC）对机体辐射损伤的保护作用 3不同肿瘤细胞辐射敏感性的差异。实验方法： 1 X射线或12C6+离子对小鼠进行不同剂量的全身辐射。NAC处理组小鼠在照射前1小时腹腔注射200mg/kg的NAC，对照组注射等体积的生理盐水。照射后不同时间点取样，利用流式细胞仪检测小鼠免疫细胞周期和凋亡情况，单细胞电泳检测淋巴细胞DNA损伤，MTT法（3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide）检测脾脏NK（natural killer，NK）细胞活性，微核法检测淋巴细胞染色体损伤情况，小鼠体内干扰素－γ（Interferon-γ，IFN-γ）由ELISA方法得到，小鼠血清中超氧化物岐化酶(Surperoxide dismutase SOD）由分光光度法测定，并观察胸腺和脾脏指数变化。 2 不同剂量X射线和12C6+离子辐射人肺腺癌细胞H1299和A549，用细胞克隆法检测照射后细胞存活曲线，流式细胞仪检测细胞周期和凋亡，Western-blot 检测A549 细胞P53蛋白表达。 结果： 1小鼠外周血淋巴细胞、胸腺细胞和脾脏淋巴细胞周期随着X射线照射剂量的增大而被阻滞在了G0/G1期，相同剂量的12C6+离子辐射时外周血淋巴细胞周期被阻滞在S期，分次连续X射线照射时，外周血淋巴细胞周期随着累积剂量的增加被阻滞在G2/M期；细胞凋亡比例随着照射剂量的增加而增加。小鼠血清中IFN-γ水平和脾脏中NK细胞活性在重离子照射剂量为0.05Gy时有显著增加，脾脏NK细胞活性随着照射剂量的增加而减弱。 2重离子照射后，小鼠淋巴细胞DNA和染色体的损伤随辐射剂量和照射后时间的延长而加剧。脾脏NK细胞活性在照射后各个时间点减弱，血清中IFN-γ水平和SOD酶活性随着重离子照射剂量的增加而降低。预防性给予NAC，12C6+离子辐射对淋巴细胞DNA和染色体所致损伤，胸腺细胞周期和凋亡，脾脏NK细胞活性，血清中IFN-γ的水平和SOD酶的活性的损伤与盐水组比较均有显著改善。 3 X射线照射对肺腺癌H1299细胞周期和凋亡率未产生明显影响，重离子照射后随着照射剂量的增加细胞周期被阻滞在G2/M期，细胞凋亡率也呈剂量依赖性；X射线和12C6+离子照射A549细胞后，细胞周期均被阻滞在G2/M期，凋亡率剂量依赖性增加。A549细胞P53蛋白的表达水平随着重离子照射剂量的增加而增加。结论： 1重离子辐射造成细胞DNA和染色体损伤随着照射剂量的增加和照射后时间的延长而增加，比X射线辐射损伤复杂和难以修复，产生这种现象的机理为辐射导致活性氧分子簇的产生，细胞因子和与细胞氧化反应有关的酶活性的变化，同时这种损伤对胸腺细胞周期、凋亡和胸腺、脾脏指数以及机体免疫系统都有影响；低剂量重离子辐射（0.05Gy）对小鼠机体的免疫力有刺激作用，机体免疫能力随着照射剂量增加和照射后时间的推移而减弱，不同的免疫器官对辐射的敏感性也不同； 2 200mg/kg 的NAC对辐射所致小鼠免疫系统损伤有很好的保护作用； 3 肺腺癌细胞H1299比同系A549具有较强的辐射敏感性，A549细胞凋亡的增加与P53蛋白表达水平升高有关

BRCA1对人乳腺癌细胞辐射敏感性的影响及其作用机制研究

目的：研究肿瘤抑制子BRCA1在人乳腺癌细胞辐射抗性中的作用，并探讨其作用机制。材料和方法：利用实时细胞分析系统检测辐射对细胞存活的影响；流式细胞术检测辐射对细胞周期分布的影响；RT-PCR检测辐射导致的BRCA1、Bax和Bcl-2在 mRNA水平变化；Western blot方法检测辐射诱导的蛋白表达水平的变化； In-cell western定量检测辐射引起的蛋白表达水平的变化； AO/EB染色法检测辐射导致的细胞死亡情况。结果：第一，分别用1Gy和4Gy x射线和碳离子束辐照人乳腺癌细胞MCF-7，研究MCF-7对不同LET射线的辐射敏感性差异。结果显示，x射线组1Gy辐射导致细胞存活显著下降，4Gy辐射对细胞存活影响不明显；而碳离子束辐射对细胞生长无抑制作用。与x射线组比较，碳离子辐射诱导了更低的亚“G1”期细胞百分数和更显著的G2期阻滞现象。同时碳离子束辐射诱导BRCA1磷酸化水平和p21表达上调，Bax表达下调。以上结果表明MCF-7对辐射的耐受性与凋亡功能相关，而BRCA1 Ser-1524磷酸化作用可能参与细胞周期和凋亡的信号调控。第二，研究BRCA1在咖啡因诱导的辐射增敏效应中作用。当2mM咖啡因联合4Gy的x射线或碳离子束辐射处理MCF-7细胞后，观察到细胞存活显著下降，辐射诱导的G2期阻滞被废除，BRCA1和p21蛋白表达被抑制，而p53表达水平无明显变化。结果表明咖啡因诱导的MCF-7细胞的辐射增敏作用可能与G2期阻滞被废除相关，BRCA1可能参与该过程的信号调节。第三， 利用BRCA1功能正常的MCF-7细胞和BRCA1功能缺失的HCC1937细胞进一步研究BRCA1对细胞辐射敏感性的影响。辐射显著抑制了HCC1937细胞存活，但对MCF-7细胞存活无明显影响。与HCC1937细胞相比，辐射诱导MCF-7细胞发生显著的G2期阻滞。辐射诱导HCC1937细胞发生晚期凋亡，而MCF-7细胞则多发生早期凋亡，且MCF-7细胞凋亡数明显少于HCC1937细胞。RT-PCR检测结果显示，辐射增强了MCF-7细胞中BRCA1的mRNA 水平，抑制了Bax的mRNA 水平，对Bcl-2的影响不明显；而HCC1937细胞中Bax的mRNA表达水平则被增强。同时辐射诱导MCF-7细胞中BRCA1和p21蛋白表达增强，Bax表达下降，Bcl-2水平略有增高。而HCC1937细胞Bax表达水平增强，但p21和Bcl-2的表达水平则检测不到。这些结果表明，正常的BRCA1功能对Bcl-2的转录表达是必须的，BRCA1通过上调p21水平，下调Bax/Bcl-2影响细胞的辐射敏感性。结论： BRCA1在人乳腺癌细胞的辐射抗性发生中发挥重要作用，BRCA1通过上调p21水平诱导G2期阻滞，下调Bax/Bcl-2抑制凋亡信号，使得细胞对辐射诱导的凋亡产生抗性，最终导致细胞对辐射产生耐受性

γ射线辐照M期细胞的辐射敏感性及A172神经胶质瘤细胞的生物学效应

目的：探讨γ射线辐照SMMC-7721细胞后，M期细胞的辐射敏感性；研究经Y射线车荡照后神经胶质瘤A172细胞的生物学效应，为重离子治癌临床应用提供最基本的f氏LET辐射实验数据。材料与方法：采用兰州医学院第一附属医院60Co γ射线辐照SMMC-7721细胞和A172神经胶质瘤细胞，使用流式细胞技术（FCM）检测辐照后细胞周期的改变，同时通过克隆形成率比较M期和混合时相的SMMC-7721肝癌细胞的辐射敏感性；以细胞存活率不口微核率、微核细胞率来研究A172细胞的生物学效应。结论：1．人肝癌SMMC-7721细胞在M期的受损DNA修复能力比较低，导致M期细胞的辐射敏感性高于混合时相的细胞。2．虽然获得的样品中M期细胞仅有总数的18.5%，但获得的样品经二次平方公式拟合后的Q／p值是混合时相样品的17.5倍。由此说明，M期细胞的辐射敏感性很强，这样才能在比例仅占细胞总数18.5％的情况下起到非常明显的作用。3．由实验数据的分析，ZGy照射后，混合时相细胞在11h，三个时相的辐射敏感性依次为G2/M期＞S期＞G0／G1期。4．A172细胞生物学效应的实验中，细胞存活率γ与剂量D之间呈显著负相关者性，细胞存活率与剂量之间符合回归方程lgY＝-0.07528X＋1.84839，其回归系数r＝-0.93965，其中，p（0.01可以证明细胞存活率与剂量的相关性明显。5．本实验结果表明，A172细胞经低剂量照射后，与对照组相比可形成较高的微核率和微核细胞率，并在较大的剂量辐照后缓慢下降，最后分别维持在42％和37％左右。这说明，低于IGY剂量时，γ射线可引起A172细胞染色体的损伤，进而产生的染色体片断使细胞表现出高的微核率和微核细胞率；在大于IGy的条件下，由于染色体严重受损，细胞分裂延迟。6．实验中，各个剂量点的微核率均比微核细胞率偏高，这个现象可能与细胞本身的特性有关。本实验使用的A172神经胶质瘤细胞，自发微核率比较高，与有关文献报道的不太一致。

过柱纯化-高效液相色谱法测定玉米黄曲霉毒素

通过硅镁净化柱纯化,利用高效液相色谱法测定了玉米(Zeamays)中的黄曲霉毒素,在短时间(10min)内实现了黄曲霉毒素主要组分B1、G1、B2和G2的分离,确定了它们的回归方程和检测限。并在此基础上,结合目前研究现状,分析了该方法在应用中存在的问题,讨论了B1、G1、B2和G24种主要组分的出峰顺序。该试验结果将有助于高效液相色谱法在检测黄曲霉毒素应用中的日臻完善。

黄土丘陵区林草景观界面土壤养分分布特征和空间变异性研究

通过对泾河流域林草景观界面的土壤养分测定,分析比较界面中养分的分布特征及空间变异性。结果表明:该流域内的土壤养分分布不平衡,除钾素含量(22.977～25.183 g.k-g1)富足外,其他养分含量都很低;林地内养分含量高于草地(有机质含量高16.310%;水解氮含量高19.570%),在界面上养分变化较大,林内和草地内养分变化较小;界面上养分时空差异不明显,而层次之间差异显著。无论是林地还是草地,土壤各养分的变化是确定性变异和随机性变异共同作用的结果,且确定性的变化规律往往控制一定范围内土壤养分的变化和分布。

Quantifying robustness and dissipation cost of yeast cell cycle network: The funneled energy landscape perspectives

We study the origin of robustness of yeast cell cycle cellular network through uncovering its underlying energy landscape. This is realized from the information of the steady-state probabilities by solving a discrete set of kinetic master equations for the network. We discovered that the potential landscape of yeast cell cycle network is funneled toward the global minimum, G1 state. The ratio of the energy gap between G1 and average versus roughness of the landscape termed as robustness ratio ( RR) becomes a quantitative measure of the robustness and stability for the network. The funneled landscape is quite robust against random perturbations from the inherent wiring or connections of the network. There exists a global phase transition between the more sensitive response or less self-degradation phase leading to underlying funneled global landscape with large RR, and insensitive response or more self-degradation phase leading to shallower underlying landscape of the network with small RR. Furthermore, we show that the more robust landscape also leads to less dissipation cost of the network. Least dissipation and robust landscape might be a realization of Darwinian principle of natural selection at cellular network level. It may provide an optimal criterion for network wiring connections and design.

电离辐射对Jurkat T细胞周期进程的影响

目的:探讨电离辐射诱导Jurkat T细胞损伤过程中细胞周期进程的变化规律。方法:采用流式细胞术(FCM)检测低剂量(0.075 Gy)和较大剂量(0.5、1.0、2.0、4.0及6.0 Gy)X射线照射后Jurkat T细胞周期进程变化的时间-效应关系和剂量-效应关系。结果:时间-效应关系研究发现,2.0 Gy X射线照射后JurkatT细胞相继发生S期延迟和G2期阻滞,S期细胞百分率于照射后立即增加(P<0.001),而G2+M期细胞百分率照射后8 h开始显著增加(P<0.001)。剂量-效应关系研究发现,75 mGy低剂量X射线照射即可诱导JurkatT细胞发生S期延迟(P<0.001)和G2期阻滞(P<0.05);0.5~6.0 Gy较大剂量X射线照射后,Jurkat T细胞发生S期延迟和G2期阻滞。与假照组相比较,G0/G1期细胞百分率显著降低(P<0.001),在0.5~6.0 Gy内具有剂量依赖性,而S期和G2+M期细胞百分率显著升高(P<0.05或P<0.001)。结论:X射线照射可以改变Jurkat T细胞周期进程,诱导其相继发生S期延迟和G2期阻滞,在0.5~6.0 Gy内具有剂量依赖性。