線粒體DNA缺失作為輻射生物劑量計研究.pdf

1、本研究包括兩部分內(nèi)容:
　　第一部分:射線類型和細胞輻射敏感性對mtDNA缺失的影響
　　目的: 為了驗證mtDNA缺失作為一個潛在的輻射生物劑量計的可行性，需了解mtDNA缺失形成與細胞輻射敏感性和射線類型的關系。本研究探討不同類型射線照射及不同輻射敏感性細胞mtDNA缺失的表達影響。
　　方法: 用γ射線和α粒子分別照射T淋巴細胞Jurkat，Clone E6-1，其中γ射線給予0、0.1、0.5、2、5和10Gy

2、照射，α粒子給予0、0.1、0.2、0.5、1和2Gy照射，培養(yǎng)72h。用γ射線照射肝癌細胞PLC和Hep3B，給予0、0.1、0.2、0.5、1、5和10Gy照射，培養(yǎng)72h。提取DNA后采用實時熒光定量PCR方法檢測線粒體DNA4934 bp(mtDNA4934 bp)和4977 bp(mtDNA4977 bp)缺失的表達水平。
　　結(jié)果: 給予小劑量γ射線照射后mtDNA4977bp缺失表達增加不明顯，隨著照射劑量增加，mt

3、DNA4977bp缺失呈現(xiàn)一定的劑量效應關系，表達隨劑量增加而增加。與γ射線相比，α粒子照射后mtDNA4977bp缺失表達顯著增加，在0.5Gy時缺失表達最明顯，差異有統(tǒng)計學意義（t=8.006，P＜0.05）。在α粒子照射劑量小于0.5Gy時，mtDNA4934bp缺失表達隨劑量升高呈現(xiàn)一定的增加趨勢。而γ射線照射后mtDNA4934bp缺失表達沒有明顯的規(guī)律性。在相同劑量照射時，經(jīng)統(tǒng)計學分析，α粒子照射引起的mtDNA4934bp

4、缺失表達和γ射線的差異未見統(tǒng)計學意義。在受照劑量為0.1、0.2和1Gy時，t=5.98、7.163和3.039，P＜0.05，差異有統(tǒng)計學意義，輻射敏感性高的Hep3B細胞mtDNA4977bp缺失表達比輻射敏感性低的PLC細胞高。經(jīng)統(tǒng)計學分析，在相同劑量照射下輻射敏感性高的細胞mtDNA4934bp缺失表達并不一定高，mtDNA4934bp缺失與細胞輻射敏感性之間未見明顯的關系。
　　結(jié)論: 在估算受照劑量時要充分考慮射線類型

5、，以便進行準確的估算。mtDNA4977bp缺失與輻射敏感性有一定的關系，而4934bp缺失并未發(fā)現(xiàn)。
　　第二部分:137Csγ射線誘導人外周血mtDNA缺失的時間和劑量效應關系
　　目的: 電離輻射和化學物質(zhì)可誘導mtDNA片段缺失的產(chǎn)生，但其特異性、時間-效應和劑量-效應關系尚不明確。本研究采用實時熒光定量PCR方法檢測137Csγ射線誘導的人外周血mtDNA4934 bp和mtDNA4977 bp缺失水平，并對時間效

6、應和劑量效應進行了初步探討，為外周血淋巴細胞mtDNA4934 bp缺失和mtDNA4977 bp缺失作為輻射生物劑量計的可能性提供理論依據(jù)。
　　方法: 采集5名健康成人外周血進行137Csγ射線離體照射，取其中1份血樣給予5 Gy照射后分別培養(yǎng)2、24、48和72h，另4份血樣均經(jīng)六等分后分別給予0、0.5、1、2、5和10 Gy照射，孵養(yǎng)2h后采用實時熒光定量PCR方法和凝膠電泳，檢測人外周血線粒體DNA4934 bp(mt

7、DNA4934 bp)和4977 bp(mtDNA4977 bp)缺失的表達水平，并用Curve Expert1.4軟件擬合劑量-效應曲線。
　　結(jié)果: 137Csγ射線照射離體人血后，誘發(fā)的mtDNA4934 bp缺失和mtDNA4977 bp缺失在照后2h即升高，mtDNA4934 bp缺失水平在照后2h和48h有相對表達高點（t=10.782和8.966，P＜0.05）;而mtDNA4977 bp缺失水平在照后48h表達最高

8、（t=7.433，P＜0.05）。0.5～10 Gy的137Csγ射線照射誘發(fā)的mtDNA4934bp缺失（t=2.895～8.105，P＜0.05）和mtDNA4977 bp缺失(t=3.006～7.715，P＜0.05)均隨照射劑量增加。其中，mtDNA4977 bp缺失在相同照射劑量下變化更大，尤其是在10Gy劑量照射時，二者差異更明顯（t=2.919，P＜0.05），即對于大劑量照射，mtDNA4977 bp缺失可能更為靈敏。擬