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《浙江大学》 2002年
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极低频磁场对细胞因子受体基因表达及转录因子影响的研究

周继亮  
【摘要】: 一些流行病学调查资料表明极低频电磁场的暴露可能与肿瘤发生有关,因此促使在细胞及分子水平进行大量实验来研究暴露于50或60HzEMF后产生的生物学效应。尽管如此,到目前为止电磁场产生生物学效应的生物物理机制仍不甚明了。细胞膜在介导信号转导过程中有重要作用。一般认为细胞膜是磁场作用的最初位点。已有报道认为磁场可引起细胞膜的改变以及影响细胞表面受体的表达。但到目前为止未见磁场对肿瘤坏死因子受体(TNFR),白细胞介素6受体(IL-6R)和转化生长因子β受体(TGF-βR)等有关细胞因子受体基因转录水平影响的报道。TNF-α具有广泛的生物学功能,在防御病原物感染方面具有重要作用。与其它细胞因子一样TNF-α通过细胞表面相应受体而发挥作用。TNF-α受体有TNFRp55和TNFRp75两种类型。这两种类型的TNF-α受体均可介导细胞凋亡,激活核因子κB以及对病原物产生免疫反应。IL-6受体α和TGF-β受体在调节细胞分化和繁殖具有重要作用。上述这些细胞因子受体平衡表达对维持正常免疫学功能非常重要。HL60细胞是一种早幼粒白血病细胞系,由于此细胞对各种刺激非常敏感而且易于培养,作为一种电磁场与白血病关联模型常用于研究EMF的免疫生理效应。核酶保护法(RPA)是一种高度敏感和可信的检测mRNA水平的方法,其可以 2002年浙江大学傅土学位论文3 检测低至0.of卜g含量的InRNA,并且在一份总NA样品中可同时检测和半 定量多种 mRNA。在本研究中用核酶保护法检测 0*或 0.8 mT强度的磁场暴 露长达72小时后IIL60细胞相关细胞因子受体基因的WA表达改变。 此外,有研究认为EMF能影响细胞信号转导过程,而细胞信号转导的最 终效应是影响转录因子的活性。己有报道认为电磁场作为一种环境物理因素 无 可以影响包括 Apl、Apt、Sp1及 HSF在内的多种转录因子的 DNA结合 活性。CREB和NF-h是两种非常重要的转录因子。CREB最初被认为是 cAMP依赖的信号通路转录激活因子,可被cAMP依赖的蛋白激酶所磷酸化。 对CREB的生物学功能的研究表明它在细胞繁殖、分化及适应性反应等细胞 生理过程中有重要作用。受各种蛋白激酶如PKA、PKC、MAPK以及CaMK 激活后CREB以同源二聚体或异源二聚体的形式激活目标基因转录。NF-a 是一组与相应DNA结合后可行使广泛转录激活功能的异源二聚体蛋白复合 物。它与细胞和病毒的启动子或增强子区域 10-hp的通用序列结合后调控细 胞凋亡、分化和急性期反应。NF-h在胞浆中与其抑制蛋白IIcB结合处于非 激活状态,当细胞受到适当刺激后IxB快速磷酸化、泛素化和降解从而激活 NFth。结合EMF对细胞信号转导通路影响的研究数据,推测EMF很可能 会影响磁场辐照后HL60细胞的转录因于CREB和NF。B的DNA结合活性。 本部分的研究目的是检测 50 HZ磁场辐照对转录因子 CREB和 NF俯的 DNA结合活性的影响,并探讨参与此磁场反应的信号通路。 第一部分:极低频磁场对细胞因子受体基因表达的影响 在HL60细胞中研究了 50 HZ极低频正弦磁场对细胞因子受体基因表达的 影晌。磁场辐照系统主要由一对边长 36 cm、高度 8 cm、168匝的 Hellnholtz 线圈,一只等长等高、60匝的中置补偿线圈,两只变压器及细胞培养箱构成。 其中,3只线圈相互串联后叠放并与细胞培养箱外的变压器相连。用变压器 2002年沥江大学间土学位论丈4 调节线圈内电压大小使3只线圈的空间区域产生一个恒温、均匀的50 Hi正 弦磁场辐照区。田场辐照系统置于细胞培养箱内,将来源于同一培养瓶的处 于对数生长期的IIL60细胞距收获相应的时间放入辐照系统在0*或0.8 mT 强度的磁场处理后 30分钟到 72小时后同时收集细胞。10 nM PMA处理 8 ’J’ 时的细胞作为阳性对照。细胞受辐照后立即离心收集并用Tizol法提取总 I RNA。RNA经紫外分光光度计A260定量后,取等量RNA进行RPA实验。 放射自显影后 hFRp55和 p75,IL乃Ra和 TGF6RI基因的光密度值用管家 基因 GMDH进行标化处理并与假辐照组作 One-Wy ANOVA统计学分析* 值小于或等于0.05认为有统计学意义。研究结果显示在HL60细胞中0.l或 0.smT强度的磁场处理后72小时可分别增强INF Rp752 倍0功.001)和 2.4倍(P<o.00),IL七Ra的InRN A的表达分另增强1.8倍(P=o.002)和1.9 倍(P<0.001)。但在此两个磁场强度中辐照时间小于72小时时未观察到 MRp75和 IL6Ra mRNA的变化。在 0.l或 0.8 mT强度的磁场处理后 30 分钟到 72小时均未观察到 hFRp55和 TGF卡 转录水平的变化。另外,10 nM PMA处理 HL60细胞巴小时可以选择性
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:R122.4

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