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辐射诱导人淋巴细胞DNA损伤及细胞周期调控基因表达的量效关系

郭海卓  
【摘要】: 随着核能的应用与发展,核辐射所导致的辐射损伤引起了人们的关注。其中,估算受照剂量是分级救治伤员最重要的环节,如何做到精确、迅速、简便地估算受照剂量及损伤的严重程度,从而应用于辐射损伤的评估及区别治疗,这一问题越来越引起相关领域的重视。 本实验室曾用细胞株的体外照射和小鼠的全身照射做过相关研究,得到过较理想的结果。本研究在以往实验结果的基础上做进一步的探索,体外照射人外周血,采用实时定量PCR的方法,检测多种人外周血淋巴细胞DNA辐射损伤反应和细胞周期调控相关基因表达,观察其剂量-效应关系,拟从中选出适合作为辐射损伤生物剂量计的相关基因。同时,探讨对其影响因素(性别,吸烟),为寻找新型辐射生物剂量计提供新的实验数据。 本研究对6种DNA辐射损伤反应和细胞周期调控相关基因(Cdkn1a,Gadd45a,ATM,Egr-1 ,Cyclin B1,Cyclin D1)的筛选,同时与传统生物剂量计进行比较。结果发现,人外周血淋巴细胞在体外受到电离辐射照射后4 h和24 h,应用CB微核法进行检测,在0~5Gy剂量范围内淋巴细胞微核率随着剂量的增加而增加;Cdkn1a的相对表达量在0~4Gy剂量范围内随着剂量的增加而增加;Gadd45a的相对表达量在0~5Gy剂量范围内随着剂量的增加而增加;CyclinD1的相对表达量在4h时间点0~4Gy剂量范围内随着剂量的增加而增加,5Gy时表达回降,但仍显著高于对照组(p0.05),其他3个基因未呈现较好的剂量依赖关系。通过线性关系拟合,CB微核法在剂量范围内有很理想的线性关系,其照后4 h和24 h的拟合方程分别为Y=-3.632+21.738X , R=0.990, p0.001;Y=-3.083+ 23.410X , R=0.984, p0.001,说明CB微核法是传统的辐射生物剂量计——“金标准”; Cdkn1a、Gadd45a、CyclinD1在各自剂量范围内均有较理想的剂量依赖关系,拟合方程分别为4h :Y=1.073+0.201X, R=0.946, p0.01; 24h:Y=1.047+0.381X,R=0.975,p0.001;4h:Y=1.552+0.878X, R=0.936 , p0.01,24h:Y=1.551+0.253X,R=0.797 ,p0.05;4h:Y=1.036+0.184X,R=0.990,p0.01。具有作为电离辐射生物标志物的可能。 同时对不同人群(非吸烟女,非吸烟男,吸烟男)分别进行分析,得出性别对淋巴细胞微核率无影响(p0.05),对Cdkn1a、Gadd45a、CyclinD1基因表达改变进行分析得出,吸烟对照射后24 h Gadd45a基因的表达有影响,具有统计学意义(p0.05),对其余的基因表达无影响。本实验结果将对研制适用于微创、快速、高通量的辐射生物剂量计提供新的实验依据。


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