人支氣管上皮細胞NL20經(jīng)不同品質(zhì)的射線照射后其子代細胞基因組不穩(wěn)定性的研究.pdf

1、目的：
　　低劑量電離輻射誘導(dǎo)的基因組不穩(wěn)定性是指電離輻射照射“記憶”在細胞復(fù)制過程中向子代傳遞，從而使受照細胞的后代發(fā)生多種延遲效應(yīng)的一種生物學現(xiàn)象，子代細胞多表現(xiàn)為染色體易位、缺失、微核細胞率增高等等。目前包括基因組不穩(wěn)定性、旁效應(yīng)等在內(nèi)的非靶效應(yīng)等給傳統(tǒng)的輻射致癌、風險評估帶來了巨大的沖擊，徹底改變了外界對電離輻射致癌風險的評估，因而成為了放射生物學領(lǐng)域的研究熱點之一。本研究以人支氣管上皮細胞NL20為研究對象探討低劑量的不

2、同輻射品質(zhì)射線所誘導(dǎo)的子代基因組不穩(wěn)定性及其相關(guān)機制。首先驗證低LET的 X射線對NL20及其子代細胞造成的損傷；然后進一步探究高LET的 a粒子照射后NL20及其子代細胞的損傷情況；最后重點研究高能重離子一 Fe離子對NL20及其子代細胞造成的損傷情況，為進一步深入研究高LET低劑量電離輻射生物學效應(yīng)奠定基礎(chǔ)。
　　方法：
　　在實驗第一部分中，首先以微核形成和DNA損傷（53BP1 foci)兩個生物學終點確證了 X射線

3、可誘導(dǎo)NL20細胞產(chǎn)生DNA損傷，并且這一損傷效應(yīng)也存在于其子代細胞中。然后用本實驗室自行設(shè)計的用于細胞生物學實驗的新型a粒子照射裝置進行驗證，檢測了照射后不同時間NL20細胞及其子代細胞DNA損傷的變化，并與用160 kVp的X射線照射結(jié)果相比較，探討低劑量不同輻射品質(zhì)射線對NL20及其子代細胞造成的損傷差異。
　　本實驗第二部分采用蘭州重離子加速器鐵離子束照射，驗證低劑量高LET射線作用后NL20細胞及其子代細胞的損傷變化。首

4、先以微核形成和53BP1 foci為指標觀察了 NL20細胞的DNA損傷變化情況。接著用細胞增殖實驗及細胞周期測定觀察經(jīng)鐵離子照射NL20細胞后對子代細胞增殖能力的影響；用R0S試劑盒檢測了經(jīng)鐵離子照射后NL20子代細胞內(nèi)R0S水平的變化。最后通過western blotting檢測了經(jīng)鐵離子照射后其子代細胞中S0D1、S0 D2的表達情況。
　　結(jié)果：
　　1.a粒子、X射線分次照射時，在第3、6代53BP1 foci陽性

5、率及微核細胞率均高于對照組；a粒子、X射線單次照射后，第3代與對照組在相應(yīng)指標上沒有統(tǒng)計學差異。與低LET的X射線相比較，a粒子引起NL20細胞第3、6、18代53BP1 foci及微核形成有增多的趨勢，但沒有統(tǒng)計學意義。
　　2. NL20細胞經(jīng)鐵離子單次照射后，照射組子代細胞微核細胞率在第6、12代仍較對照組要高，且有統(tǒng)計學意義。在第18代兩組微核細胞率趨于一致。NL20細胞經(jīng)鐵離子單次照射后，照射組第6、12、18代細胞53

6、BP1 foci陽性細胞率較對照組更高，有統(tǒng)計學意義，提示子代細胞內(nèi)的D N A損傷持續(xù)存在。NL20細胞經(jīng)鐵離子單次照射后，照射組子代細胞增殖速度減慢，然而經(jīng)Ku55933預(yù)處理后接受鐵離子照射的NL20細胞，其子代細胞增殖速度與對照組相似。與對照組相比，照射組子代細胞的G1期明顯延長，提示細胞發(fā)生G1期阻滯可能是其增殖速度減慢所致。NL20細胞經(jīng)鐵離子單次照射后，照射組19-22代子代細胞中的ROS水平明顯高于對照，有統(tǒng)計學意義。采

7、用Western blotting檢測發(fā)現(xiàn)經(jīng)鐵離子照射NL20細胞后，與對照組比較，第22代細胞的S0D1、S0 D2表達水平均降低，提示可能與細胞抗氧化系統(tǒng)功能減弱有關(guān)。
　　結(jié)論：
　　1.a粒子、X射線分次照射可誘導(dǎo)NL20細胞發(fā)生D N A損傷，同時該損失效應(yīng)可遺傳給子代細胞，而單次照射未見該現(xiàn)象；
　　2. NL20細胞經(jīng)鐵離子照射后DNA損傷可在子代細胞中長期存在，同時伴隨著細胞增殖速度，周期分布的明顯改變