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小剂量电离辐射与染色体不分离的关系及其机制

李华  
【摘要】: 染色体不分离所导致的疾病是最主要的遗传病之一,也是导致智力发育障碍的最主要原因,其发生给社会和家庭带来极大的负担,其中以Down综合征(DS)最为常见。已有的研究发现母亲生育年龄是染色体不分离疾病发生的危险因素,但母亲生育年龄只是环境因子在体内累积作用的表现形式,随着人们生活水平提高,人类生存环境发生了很大的变化,有必要分离当前与染色体不分离有关的环境因子,从而有利于预防染色体不分离疾病的发生,提高我国人口素质,降低人口数量。 论文以DS为例开展了以医院为基础的病例-对照研究,分离导致染色体不分离的可能因素;同时探讨小剂量电离辐射与染色体不分离的关系及其分子机制。 本课题第一部分收集了自1999年10月起至2002年12月止的DS病例(就诊于上海新华医院、复旦大学附属儿科医院、河南省遗传所等医院)以及与病例组在年龄、性别、出生地等一般情况相对应的正常儿童,病例的诊断以染色体核型分析结果为准,患者核型为47,XY (XX),+21或核型为47,XY (XY),+21/46,XY (XY),对照组核型为46,XY或46,XX。用统一调查表,对每个研究对象的亲属进行面对面询问,调查内容包括患者一般情况,患者母亲一般情况、生育史特别是生育年龄,孕期检查情况、毒物接触史、辐射接触史、患病史、用药史等;患者父亲的一般情况、毒物接触史、辐射接触史、患病史、用药史等。最后将结果用SPSS10.0进行统计分析,对DS父母亲的环境因子暴露情况进行了单因素的基本分析和多因素非条件Logistic回归分析。3年中,共收集病例66例、对照55例。对母亲单因素统计分析结果显示:生育DS的母亲生育年龄小于或等于30岁者为80.3%;在生育DS的母亲中孕前有自然流产史、被动吸烟史、饮酒史、长期小剂量辐射接触史、使用多量味精者、孕前抗感染药接触史、避孕药接触史较对照明显增高;母亲多因素Logistic回归分析结果表明长期小剂量辐射接触和被动吸烟史与DS发生呈正相关。对父亲单因素统计分析结果显示:在生育DS的父亲中,有吸烟史、饮酒史、肝炎患病史、味精用量较多者较对照组显著增高,具统计意义:多因素Logistic回归分析结果表明吸烟、味精和肝炎与DS发生呈正相关。 流行病学结果显示长期小剂量辐射接触与染色体不分离呈正相关,为进一步在细胞遗传学和分子生物学方面研究小剂量电离辐射与染色体不分离关系及其机制,本课题第二部分以外周血、培养细胞、ICR小鼠为研究对象,用外周血染色体计数和单细胞受精卵染色体计数的方法研究小剂量辐射和拓扑异构酶 复旦大学2000级博士生学位论文 11a抑制剂及其二者的协同效应对有丝分裂和减数分裂染色体不分离的影响, 用免疫细胞化学染色、Western blot、RT-PCR等方法研究了电离辐射引起拓扑 异构酶* a表达变化。结果显示:小剂量电离辐射对有丝分裂染色体不分离的 影响是照射培养物比照射全血效果明显;照射全血时,剂量从0.IGy开始引起 染色体不分离率较对照增加(尸<O.0引,并且随照射剂量的增加呈增加趋势; 当照射次数增加到3次,染色体不分离率较同等剂量照射1次明显升高(尸< 0.05),且具有随照射次数的增加染色体不分离增加的趋势;小剂量电离辐射对 减数分裂的影响是从 ZGy开始,染色体不分离较对照增加(尸<0.05),并具有 随剂量增加而增加趋势;照射次数累加3次后,染色体不分离率较同等剂量照 射1次明显增加(尸<O.05),具有随照射次数增加而增加的趋势;小剂量电离 辐射可以引起拓扑异构酶* a表达变化,随照射后时间延长先下降后回升,随 照射剂量和次数的增加,变化更加明显;拓扑异构酶11a抑制剂可引起有丝分 裂和减数分裂时染色体的不分离;拓扑异构酶* a抑制剂和电高辐射的协同作 用使染色体不分离更加明显。 从实验研究结果可以得出以下结论①长期小剂量辐射的接触与染色体不分 离呈正相关;②小剂量电高辐射引起有丝分裂染色体不分离,且具有时间效应。 剂量效应和次数累加效应;③小剂量电离辐射可引起减数分裂染色体不分离, 且具有剂量效应和次数累加效应;④小剂量电离辐射可引起拓扑异构酶* a表 达变化,且具有时间效应、剂量效应和次数累加效应;⑤拓扑异构酶* a抑制 剂可引起有丝分裂和减数分裂时染色体的不分离;③拓扑异构酶* a抑制剂和 小剂量电离辐射的协同作用使染色体不分离更加明显;①小剂量电离辐射引起 拓扑异构酶* a表达变化是引起染色体不分离的机制之一。


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