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~(12)C辐射小鼠头部诱发肝脏甲基化改变的研究

崔昌娜  
【摘要】:为研究空间辐射重离子诱发旁效应的表观遗传学机制,本文以雄性Balb/c和C57BL小鼠作为研究材料,利用中科院近代物理研究所的兰州高能重离子研究装置(HIRFL)提供的高能离子放射性束流12C,能量为165MeV/n,传能线密度(LET)为62.2KeV/μm,剂量率为0.5Gy/min,采用剂量分别为40、200、2000mGy的束流辐射小鼠头部,屏蔽身体的其他部分,在辐射后1、6、12、24小时取其旁器官肝脏,采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)方法,研究重离子辐射诱发旁器官肝脏基因组DNA甲基化改变随辐射后时间以及辐射剂量的变化趋势及特征。 研究雄性小鼠经2000mGy(Balb/c)和200mGy(C57BL)辐射后的1、6、12、24小时,旁器官肝脏基因组DNA甲基化多态率随辐射时间变化规律,发现基因组DNA甲基化多态率在处理后1、6、12和24小时与对照组相比都发现明显升高,均再6小时达到最高,前者为2.15%±0.08%,后者为2.76%±1.55%。进一步对甲基化状态进行分析,发现去甲基化明显高于甲基化多态率,在2000 mGy处理组发生在辐射后1小时(642%),200mGy处理组发生在辐射后6小时(439%)。通过去甲基化/甲基化比率的分析,发现在辐射处理后的1、6、12和24小时,去甲基化比例先升高,在12小时时逐渐下降,24小时表现了一个回复的趋向。且所有DNA甲基化多态性变化倾向于发生在基因组序列中的CG位点上。说明高能重离子引起的旁器官的基因组甲基化改变,可以在辐射后1小时之内发生明显的去甲基化改变,辐射后6小时达到最高。但这些变化在12小时即可逐渐恢复。 为进一步观察辐射后6小时旁器官肝脏基因组DNA高甲基化多态率变化在不同剂量间的变化特征,本实验又研究了经40、200、2000mGy辐射后6小时肝脏基因组甲基化多态率变化随剂量变化的规律,其多态率分别为1.19%±0.26%、1.44%±0.44%、1.23%±0.23%。与对照组(0.50%±0.17%)相比,辐射组小鼠肝脏基因组DNA甲基化变化差异极显著(P0.01),但是各剂量点之间差异不显著,不存在剂量依赖效应。进一步分析了单位剂量贡献突变率,40、200、2000mGy的单位剂量贡献率,结果分别为29.65%±6.60%、7.22%±2.22%、0.62%±0.12%,不遵循线性无阈值理论关于单位剂量贡献突变率是相同的假说,这一结果提示我们,小于2000mGy12C高能重离子辐射所造成的旁器官基因组甲基化改变,与目前低剂量生物学效应表现的非线性无阈值假说的剂量效应相似。


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