一氧化氮对人肝癌细胞SMMC-7721辐射敏感性的增强效应

目的:观察一氧化氮对肿瘤细胞SMMC-7721辐射敏感性的作用效果。方法:实验于2005-06/09在兰州大学生命科学学院和中科院近代物理研究辐射医学实验室进行。处于对数生长期的肝癌细胞SMMC-7721,在用X射线照射前4h,换入含有0.1mmol/L硝普钠(一氧化氮的前体)的培养液,与对照组(不加硝普钠)一起,在200cGy/min的剂量率下,分别照射0,1,2,4,6,8Gy,换为正常培养液培养。用集落形成法计算细胞的存活率,用吖啶橙/溴乙啶双染法检测细胞的死亡情况,用流式细胞仪检测细胞周期。结果:①存活曲线细胞存活率随照射剂量增加而减少,硝普钠组细胞的克隆形成率低于对照组(2Gy时,P<0.01)。②细胞死亡百分率(坏死细胞与凋亡细胞总数/总细胞数):与照射剂量呈正相关,硝普钠组高于对照组(P<0.05)。对照组从(9.95±3.53)%(0Gy)逐渐升至(58.74±3.46)%(6Gy),而硝普钠组则从(18.53±12.02)%(0Gy)迅速升至(61.57±9.53)%(2Gy)。③细胞周期检测结果:对照组细胞经过X射线照射后,出现了G2/M期阻滞[从0Gy时(12.50±5.76)%逐渐增加到8Gy(40.36±2.74)%],而硝普钠组细胞在低剂量时主要表现为G0/G1期阻滞[0Gy:(16.06±7.19)%;2Gy:(17.93±0.92)%],而G2/M期阻滞仅在高剂量时明显[8Gy时为(50.10±3.93)%,P<0.05]。结论:经硝普钠产生的一氧化氮,通过与X射线协同作用,减少了肝癌细胞SMMC-7721的细胞存活率,促进细胞死亡,阻止细胞被阻滞至G2/M期,是一种有效的辐射增敏剂。

80MeV/u ~(12)C~(6+)离子辐照小鼠头部对骨髓细胞周期分布的影响

研究重离子辐照小鼠头部对骨髓细胞周期分布的影响,为重离子放射治疗癌症和太空防护提供基础数据。80MeV/u能量的12C6+离子对BALB/c小鼠头部给以0、0.5、1、2、4、10Gy的照射,用流式细胞仪测骨髓细胞周期分布。随着重离子辐照剂量的增加,G1/G0期细胞出现明显阻滞(P<0.05),而G2/M期细胞出现显著减少(P<0.05)。说明重离子辐照小鼠头部对小鼠骨髓细胞周期分布有明显影响,也同时表明电离辐射对骨髓细胞周期分布的影响也有一种间接作用。

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LET辐射对HepG2肝癌细胞的辐射敏感性与周期阻滞的影响

本工作研究不同LET射线辐照对HepG2肝癌细胞辐射敏感性、周期进程和凋亡的影响,为重离子治疗癌症的临床应用积累基础数据。以0、0.5、1、2、4、8Gy剂量的12C6+离子及X射线分别照射处于指数生长期的HepG2细胞,用克隆形成率测定细胞辐射敏感性,通过流式细胞术测定细胞DNA含量以确定各时相细胞的比例及细胞凋亡情况。实验结果显示,12C6+离子辐照所致的HepG2细胞存活率明显低于X射线。随着吸收剂量的增加和修复时间的延长,12C6+离子能导致更显著的细胞S期阻滞、G2/M期阻滞延迟和细胞凋亡。说明与X射线相比,12C6+离子辐照能更有效地杀伤HepG2肝癌细胞并诱导其凋亡。

利用超分次技术进行肿瘤治疗的探讨

以人类肝癌细胞SMMC-7721和正常肝细胞L02为研究对象,以这两种细胞0.3 Gy时超敏感性的存活数据为基础,从理论上探讨了γ射线照射时,用超分次技术治疗肝癌的可能性。经过计算发现:如果目标肿瘤和周围的正常组织超敏感性的存活差异提高到3%,即可利用超分次技术对肿瘤进行治疗。应用超分次进行分次照射时,照射的结果与分次的间隔时间有关。对这一现象的机理进行了一定的探讨,发现时间间隔与细胞G2期的长短可能存在一定的相关性。

辐射诱导p53腺病毒重组体转染对结直肠癌细胞周期的影响

以复制缺陷型重组腺病毒载体(AdCMV-GFP)为对照,用复制缺陷型p53重组腺病毒载体 (AdCMV-p53)转染经0．5、1．0、2．0Gyγ射线照射的HT-29细胞,克隆形成法检测对细胞的抑制作用,流式细胞分析法检测细胞周期和细胞凋亡,探讨辐射诱导对AdCMV-p53转染p53突变型结直肠癌细胞(HT-29细胞系)细胞周期的影响。结果显示,0．5-1．0Gy辐射诱导明显增强40 MOI AdCMV-p53转染对HT-29细胞的抑制。与AdCMV-p53转染对照相比,1 d后,辐射诱导转染组G0／G1期细胞减少5%-15％,S期细胞增加 2%-19％,2．0Gy辐射诱导80 MOI AdCMV-p53转染组G2/M期细胞增加12％;3d后,0．5、1．0Gy辐射诱导40 MOI AdCMV-p53转染组G2／M期细胞分别增加10%-13％。辐射诱导AdCMV-p53转染组细胞凋亡与辐射诱导剂量和AdCMV-p53转染剂量相关。以上结果表明,辐射诱导加速AdCMV-p53转染细胞由G0／G1期到S期的进程,促进S期阻滞和G2/M期阻滞发生。

80MeV/u~(12)C~(6+)离子辐照小鼠头部对脾脏细胞周期分布的影响

研究重离子辐照小鼠头部对脾脏细胞周期分布的影响,为重离子放射治疗癌症和太空防护提供基础数据。80MeV/u能量的12C6+对BALB/c小鼠头部给以0、0.5、1、2、4、10Gy的照射,用流式细胞仪测脾脏细胞周期分布。重离子辐照后36h,小鼠脾脏细胞S期细胞随着辐照剂量的增加显著减少(p<0.05);0.5Gy组、4Gy组和10Gy组出现G1/G0期阻滞明显阻滞(p<0.05),1Gy组和2Gy组无显著变化(p﹥0.05);0.5Gy组G2/M期细胞显著减少(p<0.01),其它剂量组明显阻滞(p<0.05)。重离子辐照小鼠头部对小鼠脾脏细胞周期分布有明显影响。

3Gyγ射线对不同肿瘤细胞细胞周期进程的影响

本实验旨在研究电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期进程的影响,为肿瘤的放射治疗提供科学依据。以3Gyγ射线照射指数生长期的肿瘤细胞,用流式细胞术测定细胞DNA含量并确定细胞周期各时相的细胞百分比。实验结果显示,γ射线照射后,SMMC-7721,hepG2和HO-8910细胞的G2/M期发生明显阻滞,且都在辐射后12h累积达到最大值,但S期只发生短暂的延迟,即辐射后6h明显累积,之后下降至接近对照水平或低于对照;Hela细胞的G2/M期和S期均发生显著阻滞。实验结果说明,电离辐射后,不同肿瘤细胞的G2/M期和S期检查点的激活和维持是有差异的。

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。

电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期进程的影响

Human tumor cell lines of SMMC-7721 (liver cancer), hepG2 (liver cancer), HO-8910 (ovary cancer), and Hela (cervix cancer) were irradiated to 3Gy by Co γ rays and different cell cycle responses were found. The re- 60 sults showed that the SMMC-7721, hepG2 and HO-8910 cells displayed G2 / M phase arrest and S phase tempo- rally delayed after the irradiation. The Hela cells had an increased number of cells in both G2 / M and S phase, which indicated that the G2 / M and S checkpoints were both activated.

低剂量电离辐射预处理对高剂量辐射诱导的肝癌细胞hepG2细胞周期阻滞的影响

以人肝癌细胞 hepG2 为研究对象,用流式细胞术测定并分析了低剂量 γ 射线(5cGy)预照射对高剂量照射(3Gy)诱导的细胞周期阻滞的影响。结果显示:(1)低剂量照射可引起 hepG2 细胞在 G2/M 期短暂累积(至照射后 4h);(2)低剂量照射促进 hepG2 细胞的生长;(3)高剂量照射后,hepG2 细胞的 G2期发生阻滞,而 S 期只发生短暂延迟;(4)与单纯高剂量照射相比,低剂量照射预处理后 4h 给予高剂量照射可进一步促进hepG2 细胞在 G2/M 期累积,但预处理后 8h 给予高剂量可促进细胞通过 G2/M 期。实验结果表明,低剂量照射预处理对高剂量照射诱导的细胞周期阻滞的影响,取决于两次照射的时间间隔。

低剂量电离辐射预处理对不同肿瘤细胞周期的影响

实验研究了低剂量γ射线预照射对人肝癌细胞系hepG2和人宫颈癌细胞系HeLa的细胞周期进程的影响.结果显示(1)低剂量(5cGy)辐射后,两种细胞的G2/M期细胞短暂累积;(2)低剂量辐射促进肿瘤细胞的生长;(3)高剂量(3Gy)辐射后,hepG2细胞发生G2期阻滞,HeLa细胞发生S期和G2期阻滞;(4)与单纯高剂量照射相比,低剂量辐射预处理后4h,再给予高剂量辐射,可进一步促进hepG2细胞在G2/M期累积,但是预照射对HeLa细胞的周期进程没有明显影响.因此,低剂量辐射预处理对高剂量诱导的细胞周期阻滞的影响依赖于肿瘤细胞的类型.

Prematurely condensed chromosome fragments in human lymphocytes induced by high doses of high-linear-energy-transfer irradiation

This study provides a useful biodosimetry protocol for radiation accidents that involve high doses of heavy particle radiation. Human peripheral blood lymphocytes (PBLs) were irradiated in vitro with high doses (5–50 Gy) of charged heavy-ion particles (carbon ions, at an effective linear-energy-transfer (LET) of 34.6 keV/ m), and were then stimulated to obtain dividing cells. PBLs were treated with 100nMcalyculin A to force chromosomes to condense prematurely, and chromosome spreads were obtained and stained with Giemsa. The G2 prematurely condensed chromosome (G2-PCC) index and the number of G2-PCC including fragments (G2-PCC-Fs) per cell for each radiation dose point were scored. Dose-effect relationships were obtained by plotting the G2-PCC indices or G2-PCC-Fs numbers against radiation doses. The G2-PCC index was greater than 5% up to doses of 15 Gy; even after a 30Gy radiation dose, the index was 1 to 2%. At doses higher than 30 Gy, however, the G2-PCC indices were close to zero. The number of G2-PCC-Fs increased steeply for radiation doses up to 30 Gy at a rate of 1.07 Gy−1. At doses higher than 30 Gy, the numbers of G2-PCC-Fs could not be accurately indexed because of the limited numbers of cells for analysis. Therefore, the number of G2-PCC-Fs could be used to estimate radiation doses up to 30 Gy. In addition, a G2-PCC index close to zero could be used as an indicator for radiation doses greater than 40 Gy.

Effect of 80.55 MeV/u(12)C(6+) ions on radiosensitivity and cell cycle of human hepatoma cell lines

In this paper, the relationship between radiosensitivity, cell cycle alteration and the change of apoptosis in different human hepatoma cell lines irradiated by heavy ions were studied with the aim of building up the base data for clinical therapy. Exponentially growing hepatoma cell lines were irradiated by 80.55 MeV/u(12)C(6+) ions at a dose of 0 Gy, 0.5 Gy, 1 Gy, 2 Gy, 4 Gy and 8 Gy. The radiosensitivity was assessed by means of the colony-forming assay. The DNA content, the percentage of each cell-cycle phase and the apoptosis rate were obtained with flow cytometry methods. After the irradiation, the SF2 (survival fraction at 2 gray) of SMMC-7721 cells were evidently lower than that of HepG2 cells. The S phase arrest, G2/M phase arrest delay and the apoptosis in the two hepatoma cell lines varied with the increase of the dose and repair time. The heavy ions could obviously kill the human hepatoma cell lines. Compared to HepG2 cells, SMMC-7721 cells were more radiosensitive to C-12(6+) ions.