不同放射源輻照宮頸癌細(xì)胞的紅外光譜研究.pdf

1、紅外光譜是物質(zhì)分子的一個(gè)重要的物理特性，細(xì)胞或組織癌變常常伴隨著其生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸、糖、脂類等在相對(duì)含量、構(gòu)型、構(gòu)象及其周圍環(huán)境方面的改變，紅外光譜能靈敏地探測(cè)到這些變化。傅立葉變換紅外光譜（Fourier transformation infrared spectrum，F(xiàn)TIR）已被用于腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞在分子水平上的組成和結(jié)構(gòu)的差異性研究。
　　 本論文主要研究宮頸癌細(xì)胞經(jīng)不同劑量的電子線和131輻照后的紅外光譜，

2、分別比較兩種放射源各劑量組光譜間的差異，分析不同劑量的射線對(duì)細(xì)胞造成的輻射損傷情況，以探討每種輻照損傷宮頸癌細(xì)胞的有效途徑和較佳放射劑量，為宮頸癌治療尋求新的光譜手段及臨床擬定宮頸癌的放療劑量提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。論文內(nèi)容主要包含兩大部分：
　　 1、研究宮頸癌細(xì)胞，經(jīng)不同劑量（0，2，6，9，11，15Gy）電子線照射，繼續(xù)培養(yǎng)24h后的傅立葉變換紅外光譜（FTIR），其中每個(gè)劑量組下設(shè)三組平行組。用統(tǒng)計(jì)方法分析所得數(shù)據(jù)的誤差大小及輻

3、照組對(duì)空白組數(shù)據(jù)的差異顯著性，總結(jié)蛋白質(zhì)、核酸、脂類對(duì)應(yīng)譜帶結(jié)構(gòu)變化。
　　 （1）方差分析結(jié)果表明各平行組峰位數(shù)據(jù)誤差不明顯，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，因此本實(shí)驗(yàn)所得紅外光譜數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)確，有一定可參考性。t檢驗(yàn)差異顯著性結(jié)果顯示，所有討論譜帶和相對(duì)峰值（I1654/I1542，I1455/I1398，I2958/I2854）在9Gy電子線照射下與空白對(duì)照組對(duì)應(yīng)譜帶差異性顯著。因此，9Gy劑量下譜帶和相對(duì)峰強(qiáng)可以作為判別電子線對(duì)宮頸癌細(xì)胞有效作

4、用的標(biāo)志。
　　 （2）各劑量組與空白組宮頸癌細(xì)胞照片顯示，9Gy劑量組單核細(xì)胞居多，有較多凋亡細(xì)胞存在。根據(jù)腫瘤組織在細(xì)胞形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)上，與其發(fā)源的正常組織的不同程度的差異，9Gy劑量較其余劑量組在核數(shù)量，細(xì)胞大小，凋亡細(xì)胞分布方面良性轉(zhuǎn)化效果明顯。
　　 （3）不同劑量電子線照射宮頸癌細(xì)胞后，3413cm-1在9Gy劑量組波數(shù)減小最明顯，電子線與蛋白質(zhì)分子碰撞時(shí)，損失能量提供給N-H基團(tuán)促使其氫鍵化。1542cm-

5、1譜帶普遍紅移，蛋白質(zhì)分子間的氫鍵遭到破壞，構(gòu)象變得疏松無(wú)序。1084cm-1譜帶和1236cm-1譜帶藍(lán)移，阻止磷酸二酯基團(tuán)結(jié)合氫鍵可能是其抑制癌細(xì)胞繼續(xù)惡化的有效途徑。2925cm-1譜帶波數(shù)藍(lán)移，說(shuō)明脂類分子中碳?xì)滏溑允綐?gòu)型增多，從一定程度上反映膜脂質(zhì)次甲基的堆積復(fù)雜，脂質(zhì)雙層無(wú)序。1398cm-1普遍紅移，電子線以碰撞損失能量的方式作用于磷脂分子，改變膜脂中磷脂分子的排列狀態(tài)。
　　 （4）不同劑量1654cm-1，15

6、42cm-1處的相對(duì)強(qiáng)度比I1654/I1542在9Gy組中最小，說(shuō)明宮頸癌細(xì)胞在9Gy組以破壞蛋白質(zhì)分子氫鍵為途徑，改變蛋白質(zhì)分子中二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量。9Gy組中2958cm-1，2854cm-1的峰高比I2958/I2854最小，說(shuō)明宮頸癌細(xì)胞內(nèi)脂類分子的CH3基團(tuán)與CH2基團(tuán)的相對(duì)含量減少，膜脂中甲基鏈、亞甲基鏈無(wú)序化程度最顯著。9Gy劑量組相對(duì)峰強(qiáng)I1455/I1398明顯減小，9Gy劑量照射明顯改變CH3對(duì)稱彎曲振動(dòng)能級(jí)結(jié)構(gòu)，造

7、成膜脂分子中CH3的無(wú)序化，改變其與亞甲基鏈的相對(duì)含量是改變宮頸癌細(xì)胞的途徑之一。
　　 2、研究宮頸癌細(xì)胞，經(jīng)不同劑量（0，1，3，5，7，10，15mCi）131I照射，繼續(xù)培養(yǎng)24h后的傅立葉變換紅外光譜（FTIR），其中每個(gè)劑量組下設(shè)三組平行組，通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法分析所得數(shù)據(jù)的誤差大小及輻照組對(duì)空白組數(shù)據(jù)的差異顯著性，分析蛋白質(zhì)、核酸、脂類對(duì)應(yīng)譜帶結(jié)構(gòu)變化。
　　 （1）各劑量組峰位標(biāo)準(zhǔn)方差數(shù)值很小，平行組所得數(shù)據(jù)差別

8、不大，數(shù)據(jù)分布集中，因此本實(shí)驗(yàn)所得紅外光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，有一定可參考性。t檢驗(yàn)差異顯著性結(jié)果顯示，所有討論譜帶和相對(duì)峰值（I1654/I1542，I2958/I2850）在10mCi131I輻照下與空白對(duì)照組對(duì)應(yīng)譜帶差異性顯著。因此，10mCi131I輻照引起的譜帶和相對(duì)峰強(qiáng)變化可以作為判別131I對(duì)宮頸癌細(xì)胞有效作用的標(biāo)志。
　　 （2）不同劑量131I放射源照射宮頸癌細(xì)胞后，3408cm-1譜帶在7，10，15mCi組紅移最明顯

9、，這些劑量131I照射影響蛋白質(zhì)分子N-H基團(tuán)伸縮振動(dòng)，氫鍵化程度顯著變大。1542cm-1譜帶在5，10mCi照射組紅移達(dá)7cm-1，對(duì)比分析各組峰形發(fā)現(xiàn)5，10，15mCi組酰胺Ⅱ帶峰形相似，5，10mCi131I照射組中蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)氫鍵遭到破壞。1162cm-1紅移5cm-1，表明蛋白質(zhì)分子中C-O基團(tuán)形成氫鍵，C-O受約束程度增強(qiáng)，這與正常組織細(xì)胞分子中的C-O基團(tuán)一般與其他基團(tuán)或分子形成氫鍵相符合。1236cm-1譜帶頻移情

10、況復(fù)雜，3.10mCi131I照射對(duì)細(xì)胞核酸分子影響較大，癌細(xì)胞內(nèi)PO2-基團(tuán)氫鍵化變?nèi)酢?850cm-1譜帶普遍藍(lán)移4cm-1，說(shuō)明膜脂碳?xì)滏溑允綐?gòu)型增多，膜脂分子內(nèi)碳?xì)滏湗?gòu)象無(wú)序化程度增強(qiáng)，原有脂類分子結(jié)構(gòu)被改變。1458cm-1均紅移，說(shuō)明131I照射后-CH2與不飽和基團(tuán)或電負(fù)性基團(tuán)連接，使-CH2的對(duì)稱振動(dòng)譜帶向低頻方向移動(dòng)。
　　 （3）10mCi照射組酰胺Ⅰ帶、Ⅱ帶的相對(duì)峰強(qiáng)比I1654/I1542數(shù)值最小，推斷1