PARP-1在900MHz微波輻射誘導小鼠骨髓基質細胞適應性應用中的作用研究.pdf

1、目的：以原代小鼠骨髓基質細胞為研究對象，建立900MHz微波輻射誘導適應性反應的細胞模型，研究微波輻射與 PARP-1活化、適應性反應之間的相關性，探討 PARP-1在900MHz微波輻射誘導DNA損傷修復機制中的作用。
　　方法：
　　1.建立900MHz微波輻射誘導小鼠骨髓基質細胞適應性反應模型
　　將小鼠骨髓基質細胞隨機分為以下6組：對照組、假暴露組（置于微波照射裝置中，不給予微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、微波

2、照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）、微波復合組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，微波輻照結束后3小時一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、假暴露復合組（假照射結束后3小時一次性給予1.5 Gyγ射線照射）。各組照射結束后立即收集細胞進行堿性單細胞凝膠電泳試驗，以彗星的尾長（tail length，TL

3、）和尾矩（tail moment，TM）來判斷DNA的損傷情況。
　　2.900MHz微波輻射誘導小鼠骨髓基質細胞PARP-1的表達變化
　　將小鼠骨髓基質細胞隨機分為3組：假暴露組（置于微波照射裝置中，不給予微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、微波照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）。各組于照射結束后的0,0.5,1,2

4、,4,6,8和10小時收集細胞，分別采用RT-PCR和Western Blot檢測PARP-1 mRNA及蛋白水平的表達情況。
　　3. PARP-1在微波拮抗γ射線致小鼠骨髓基質細胞DNA損傷中的作用
　　將小鼠骨髓基質細胞隨機分為以下6組：對照組、微波照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）、微波復合組（120μW/c

5、m2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，微波輻照結束后3小時一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、微波+3-AB組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預處理細胞1小時后給予微波照射）、微波+3-AB+γ組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預處理細胞1小時后給予微波照射，微波輻照結束后3小時一次性給予1.5

6、Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）。照射結束后，采用堿性單細胞凝膠電泳試驗觀察各組細胞DNA損傷情況，RT-PCR檢測各組PARP-1 mRNA的變化情況，Western Blot檢測各組蛋白的表達情況。
　　4. PARP-1在900MHz微波輻射誘導細胞DNA損傷修復能力增強中的作用
　　制備原代小鼠骨髓基質細胞，隨機分為以下各組：對照組、假暴露組（置于微波照射裝置中，不給予微波照射，3h/d，連續(xù)5

7、d）、微波照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、微波+3-AB組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預處理細胞1小時后給予微波照射）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）、假暴露復合組（假照射結束3小時后一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、微波復合組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)

8、5d，微波輻照結束后3小時一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、微波+3-AB+γ組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預處理細胞1小時后給予微波照射，微波輻照結束后3小時一次性給予1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）。在照射結束后的0min，30min，60min，90min和120min進行堿性單細胞凝膠電泳試驗觀察各組細胞DNA損傷情況，同時分別

9、使用RT-PCR技術和Wesrern Blot檢測各時間點PARP-1 mRNA水平及蛋白表達情況。
　　結果：
　　1.建立900MHz微波輻射誘導小鼠骨髓基質細胞適應性反應模型
　　（1）與對照組相比，假暴露組的細胞彗星TL和TM均無明顯變化（p>0.05）；與單純γ射線組相比，假暴露復合組細胞彗星TL和TM均無明顯變化（p>0.05），說明微波假暴露對DNA損傷無明顯影響。（2）與對照組相比，微波照射組細胞彗星

10、TL和 TM均無明顯變化（p>0.05），而γ射線組細胞 TL和 TM明顯升高（p<0.0001），說明微波輻射不會引起明顯的DNA損傷，而γ射線暴露可導致明顯的DNA損傷。（3）與單純γ射線組相比，微波復合組細胞彗星TL和TM明顯降低，差異具有統(tǒng)計學意義（p<0.0001），說明低劑量微波輻射能夠拮抗γ射線暴露導致的DNA損傷，誘導小鼠骨髓基質細胞產(chǎn)生適應性反應。
　　2.900MHz微波輻射誘導小鼠骨髓基質細胞PARP-1的表

11、達變化
　　與假暴露組相比，在0,0.5,1,2,4,6,8和10h各時間點，微波照射組中PARP-1 mRNA和蛋白水平均明顯升高，差異具有統(tǒng)計學意義（p<0.05）；隨著照射后時間的延長，微波照射組中PARP-1 mRNA和蛋白水平水平呈緩慢下降趨勢，但在照后10h時仍顯著高于假暴露組（p<0.05）。與假暴露組相比，γ射線組的PARP-1 mRNA水平在僅在照射后的0,0.5,1,2和4小時表達升高（p<0.05），蛋白水平

12、在照射后的0,0.5和1小時升高，其他時間點均無統(tǒng)計學意義。表明，120μW/cm2，900MHz微波照射能夠誘導小鼠骨髓基質細胞PARP-1 mRNA及蛋白水平在一段時間內表達上調。
　　3. PARP-1在微波拮抗γ射線致小鼠骨髓基質細胞DNA損傷中的作用
　?。?）與對照組相比，微波照射組PARP-1 mRNA和蛋白水平明顯升高（p<0.001）；加入3-AB預處理后，微波誘導的PARP-1 mRNA和蛋白表達上調程度

13、減?。╬<0.01）。（2）與對照組相比，微波照射組、微波+3-AB組的彗星TL、TM均無顯著差異（p>0.05），γ射線組彗星的TL、TM明顯增大（p<0.0001），說明微波輻照以及PARP-1抑制劑3-AB本身對DNA損傷無明顯影響，而γ射線暴露可引起明顯的遺傳物質損傷。（3）與單獨γ射線組相比，微波復合組預先給予微波照射可明顯減輕隨后γ射線造成的DNA損傷（p<0.001），微波+3-AB+γ組加入3-AB預處理后，由于3-AB

14、的拮抗作用，微波誘導的PARP-1表達上調程度降低，同時微波對γ射線造成的DNA損傷的拮抗程度也隨之下降，其彗星TL、TM較微波復合組明顯增大（p<0.001）。
　　4. PARP-1在900MHz微波輻射誘導細胞DNA損傷修復能力增強中的作用
　?。?）在0~120min，各時點單純γ射線組彗星TL、TM及PARP-1水平與相應時點假暴露復合組相比均無明顯變化（p>0.05），說明微波假暴露對 PARP-1表達和DNA損

15、傷修復進程均沒有明顯影響；（2）與對照組相比，發(fā)現(xiàn)γ射線組、假暴露復合組、微波復合組和微波+3-AB+γ組的彗星TL及TM均顯著升高，但與單純γ組相比，微波復合組各時間點PARP-1 mRNA及蛋白水平均明顯升高（p<0.0001），同時DNA損傷修復速度加快（p<0.0001）；而在微波照射時給予3-AB抑制劑預處理，發(fā)現(xiàn)微波+3-AB組各時間點PARP-1 mRNA及蛋白水平上調水平明顯降低（p<0.0001），隨后暴露于γ射線后發(fā)

16、現(xiàn)，微波+3-AB+γ組較微波復合組DNA損傷修復速度明顯減慢（p<0.0001），說明PARP-1在DNA的損傷修復中起作用。
　　結論：
　　1.預先給予120μW/cm2，900MHz微波輻射能夠減輕γ射線致小鼠骨髓基質細胞的DNA損傷，誘導細胞產(chǎn)生適應性反應。
　　2.120μW/cm2，900MHz微波輻射能夠誘導小鼠骨髓基質細胞PARP-1的表達，提高DNA損傷修復能力，加快DNA損傷修復速度，這可能是低劑