月球辐射环境致DNA链断裂损伤规律的仿真研究

月球表面缺乏磁场和大气的保护,其辐射环境长期处于极端恶劣的水平,对探月航天员的健康构成了严重威胁。针对月表面无屏蔽、航天服屏蔽和月面基地屏蔽条件下的空间辐射环境,运用基于蒙特卡洛方法的Geant4-DNA仿真软件,研究了单细胞核内DNA在上述环境下的链断裂损伤规律。结果表明:质子引起的双链断裂比例低于铁离子;无屏蔽状态下,若爆发太阳粒子事件,DNA结构将在短期内受到严重破坏,链断裂总数可达2×10^(6)个以上,约占细胞核内碱基对总数的0.039%;银河宇宙线环境中,辐射风险主要由长期累计剂量引起,质子凭借更高的通量,拥有了比铁离子更强的DNA破坏效果;但在有屏蔽状态下,DNA结构的损伤状况得到了明显改善,尤其是爆发太阳粒子事件这种极端情况下,最多减少了99.96%的链断裂数。

姜黄素拮抗亚砷酸钠所致的DNA链断裂损伤

目的 观察姜黄素对亚砷酸钠诱发小鼠体内免疫器官细胞DNA链断裂损伤的拮抗作用。方法 用单细胞凝胶电泳法。结果 亚砷酸钠单独染毒后的DNA链断裂损伤的高峰期各器官不同 ,脾脏为染毒后 1h ,胸腺和骨髓在染毒后 3h。姜黄素拮抗亚砷酸钠引起的各器官DNA链断裂损伤的作用在高峰期明显 ,表现为彗星细胞百分比降低 ,并有量效关系。结论 姜黄素可以预防亚砷酸钠诱发的小鼠脾脏、胸腺和骨髓细胞的DNA链断裂损伤。

用彗星试验区别凋亡细胞与普通DNA链断裂损伤细胞

应用彗星试验对地塞米松诱导的小鼠胸腺凋亡细胞与重铬酸钾诱导的普通DNA链断裂损伤细胞进行了比较研究。结果发现 :在彗星形态上 ,凋亡细胞具有明显的特征 ;在相同电泳条件下 ,凋亡细胞的彗星出现时间早 ;在剂量 反应关系上 ,凋亡细胞表现为凋亡指数增加 ,而DNA链断裂损伤细胞为彗星尾长增加 ;在修复的时效关系上 ,凋亡继续发展 ,普通DNA链断裂损伤有明显修复。研究表明 ,彗星试验不仅能敏感地检测DNA链断裂 ,而且可以了解DNA链断裂损伤的性质 ,对于研究肿瘤的发生、发展和转归具有重要意义。

白血病细胞与正常外周血淋巴细胞的PARP活性及本底DNA链断裂的比较研究

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]是广泛存在于有核细胞中的多功能酶。当细胞DNA发生损伤时,PARP可作为细胞内的分子感受器,识别、结合到DNA断裂处,并被激活。激活的PARP可催化组蛋白H1、拓扑异构酶Ⅰ及Ⅱ、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶、Ca^(2+)/Mg^(2+)依赖的核酸内切酶及PARP自身等多种核内受体蛋白的聚ADP-核糖基化作用,传递损伤信息,引发损伤所致级联反应,最终决定细胞的命运:修复损伤或凋亡。因此,PARP对维持细胞的正常功能具有极为重要的作用,其异常可能是导致细胞死亡失控的因素之一,癌变正是这种失控的一种后果。为了探讨PARP与细胞恶性变之间的关系,采集了14例健康供血员血样和4例初诊白血病病人血样,比较研究了白血病细胞与正常人外周血淋巴细胞的PARP活性。同时,应用彗星法(comet assay)研究了细胞内本底DNA链断裂及染色质结构。研究发现,与正常人外周血淋巴细胞相比,外周血白血病细胞中含有异常高的PAPP活性,在急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、慢性粒细胞白血病细胞中检出大量的本底DNA链断裂。这一结果表明:①外周血白血病细胞中异常高的PARP活性和大量存在的本底DNA链断裂可能为其临床诊断提供有效的辅助指标。

镍致DNA链断裂及对聚腺苷二磷酸核糖聚酶活性的影响

目的 探讨镍所致DNA链断裂及其所诱导的聚腺苷二磷酸核糖聚酶 (PARP)之间的关系。方法 培养猴肾Vero细胞 ,分别用 0、12 5、2 5 0、5 0 0、10 0 0 μmol L的醋酸镍染毒 2 5、6和 12h ;苔盼蓝计数法检测细胞存活率 ,单细胞凝胶电泳法检测DNA链断裂 ,3H掺入法检测PARP活性。结果 镍浓度与DNA链断裂程度之间存在剂量 效应和时间 效应关系 ;镍也可诱导PARP活性显著升高 ,但在高浓度和长时间染毒时 ,其活性不再增加。结论 镍所致的DNA链断裂与其诱导的PARP活性之间存在特殊关系 ,这可能与镍的致癌性相关。

DNA链断裂检测技术的进展

DNA链损伤特别是DNA双链段裂 (dsb)的检测方法是研究DNA辐射损伤的一个关键因素 .已发展的检测DNAdsb的方法很多 ,但各种检测法均有其一定的优越性和适用范围 ,近年来应用较多并日益受到重视的新方法有原位杂交法 ,彗星试验 (单细胞电泳法 )

应用DNA链断裂等指标评价短波辐射对男性生殖功能的影响

目的 探讨短波辐射对精液质量产生的影响 ,提出加强男性生殖保健的预防措施。方法 采用单细胞凝胶电泳和精子全自动分析相结合的方法对两组不同职业男性的精液标本进行检测。结果 接触短波辐射暴露和未接触短波暴露的正常对照组精液全自动分析各项指标均无异常 ,但单细胞凝胶电泳中Ⅰ级彗星率即DNA链断裂数量暴露组明显高于对照组。结论 单细胞凝胶电泳可用于评价职业和环境对男性精液质量的影响 。

低能电子致DNA链断裂的纳剂量蒙特卡罗模拟

为了对DNA损伤进行纳剂量蒙特卡罗模拟,先根据D.Emfietzoglou给出的介电响应理论和Born修正模型计算了低能电子与液态水的非弹性反应截面,在Geant4-DNA的基础上建立了纳剂量蒙特卡罗程序的物理模块,同时参照国际纳剂量蒙特卡罗程序使用的模型参数建立了纳剂量蒙特卡罗程序的前化学模块、化学模块、DNA几何模块及DNA损伤模块。利用本程序,采用H.Nikjoo给出的对电子均匀照射DNA情形的模拟方法,还模拟计算了不同能量电子均匀照射DNA所导致的DNA链断裂产额,并与已公布的实验数据进行比对,二者符合良好。

不同能量氮离子束诱发DNA链断裂的测定及量效曲线分析

测定了能量分别为10,20和30keV、剂量范围10^(13)～10^(16)N^+/cm^2的离子束所致小牛胸腺DNA链断裂,分析了其量效关系特点.结果表明:3种能量的氮离子注入得到的3条剂量效应曲线均呈“马鞍型”,而^(60)Coγ射线的相应曲线为一般指数型,3条曲线的凹点剂量(DC)都很相近.曲线的另一特点是:单位剂量的链断裂产额与剂量的关系曲线,在较低剂量区有一个显著的峰(对应着Dc点),随后维持一个恒定的低水平,而单位剂量γ射线的DNA链断裂产额在所用剂量范围内基本保持一个相对恒定的水平;用3种模型尝试拟合上述曲线获得近似结果.

亚砷酸钠致脏器细胞DNA链断裂的实验研究

目的 观察不同剂量亚砷酸钠 (NaAsO2 )在不同时相引发小鼠体内细胞DNA链断裂损伤的影响。方法 采用单细胞凝胶电泳法 (SCGE)分别测定ICR小鼠皮下注射NaAsO2 0 .4 ,2 ,10mg/kg后 1,3,6h的脾脏、胸腺、骨髓和肝细胞的DNA链断裂损伤。结果 不同剂量亚砷酸钠注射后 ,可以发现 2和 10mg/kgNaAsO2 可诱发脾细胞、胸腺细胞、骨髓细胞DNA链断裂 ,各组出现的彗星细胞百分比明显高于对照组 ,同时DNA迁移距离也较对照组明显增大 ;而在染毒后不同时相观察的结果表明 ,NaAsO2 诱发脾细胞出现DNA链断裂损伤在 1h最为明显 ,而胸腺细胞和骨髓细胞相对较晚 ,DNA链断裂损伤高峰出现在染毒 3h ;染毒 6h ,各种组织细胞的DNA链断裂损伤开始减少 ,逐渐趋于正常。各剂量组及时间点均未观察到亚砷酸钠有诱导肝细胞DNA链断裂损伤的作用。结论 2mg/kg和 10mg/kgNaAsO2 可诱发小鼠体内脾、胸腺和骨髓细胞的DNA链断裂损伤 ,但不同细胞对NaAsO2

快速检测DNA链断裂的DNA解螺旋荧光分析法

快速检测ＤＮＡ链断裂的ＤＮＡ解螺旋荧光分析法杨业鹏，徐厚恩，南新升ＤＮＡ损伤作用的检测是致突变／致癌物短期筛选试验的重要内容之一。即往对ＤＮＡ链断裂的检测大多采用碱性蔗糖梯度的离心、碱性洗脱和ＤＮＡ解螺旋层析分析等方法，因操作繁琐，在实际应用中受到一...

DNA链断裂检测技术预测肿瘤放射敏感性的现状

介绍应用DNA链断裂检测技术预测肿瘤放射敏感性现有方法的优缺点 ,并展望其新进展。

脑灵素对受照肿瘤细胞及淋巴细胞DNA链断裂的影响

应用DNA解旋荧光测定法（FADU）检测DNA链断裂，研究不同浓度脑灵素对受到60Co－γ线照射后肿瘤细胞及淋巴细胞DNA链断裂的效应。结果表明，脑灵素对受照后的人红白血病细胞（K562）有促进DNA链断裂的作用；而对受照后人血淋巴细胞不表现此作用。

斜纹夜蛾核型多角体病毒DNA链断裂的辐射剂量响应

用琼脂糖凝胶电泳法测定了斜纹夜蛾核型多角体病毒（ＳＩＮＰＶ）经６０Ｃｏγ射线辐照产生的ＤＮＡ单链和双链断裂频数，得到在１－１００ｋＧｙ剂量范围内，ＤＮＡ单、双链断裂频数与吸收剂量的关系。实验结果表明，ＳＩＮＰＶ－ＤＮＡ对γ辐射的链断裂响应可以用单靶一次击中和二次击中复合模型描述，单链断裂是一次击中效应，而病毒ＤＮＡ的双链断裂是一次击中和二次击中事件的共同效应，其中以二次击中事件效应为主。

^(60)Coγ射线合并苯并芘对细胞DNA链断裂损伤的探讨

６０Ｃｏγ射线合并苯并芘对细胞ＤＮＡ链断裂损伤的探讨北京放射医学研究所（１００８５０）樊飞跃杨素霞李煜周淑珍刘国廉曹珍山涂开成电离辐射和环境化学致癌物质单一作用于生物机体均可造成细胞ＤＮＡ链结构的损伤，而且这种损伤效应与电离辐射和环境化学致癌物的致突...

抗辐射菌LexA蛋白对γ射线所致DNA链断裂的影响

观察不同剂量γ射线、不同细胞数量和不同浓度的LexA蛋白对DNA链断裂与修复的影响。结果表明,在2—10Gy范围内,照射剂量与DNA断裂程度之间存在良好的线性关系,r=0.881,当细胞浓度为(OD600=0.4—0.6,相当于2×108细胞/mL),细胞液体积为0.1—0.5mL时,细胞DNA含量与相对荧光强度成正相关,结论抗辐射菌LexA蛋白对γ射线所致细胞DNA链断裂无明显的保护作用。

菲啰啉对不同氧化剂和多柔比星所致CHL细胞DNA链断裂的影响

目的 为了研究菲口罗啉对 2种氧化剂和抗癌药多柔比星诱发细胞DNA损伤的影响 ,并初步探讨其损伤机制。方法 用不同浓度菲口罗啉预处理CHL细胞 30min ,再分别加入 3种不同染毒受试物 ,共同培养一定时间 (0 .3mmol·L- 1重铬酸钾 :10 5min ;0 .5μmol·L- 1多柔比星 :75min ;0 .4mmol·L- 1过氧化氢(H2 O2 ) :2 5min)后 ,用碱性单细胞凝胶电泳方法 (AS CGE)测定DNA链断裂情况 ,并同时以菲口罗啉与二甲亚砜 (DMSO ,0 .33mol·L- 1)比较对H2 O2 致DNA损伤中·OH的产生和清除。结果 3种染毒受试物均可明显引起CHL细胞DNA链断裂 ;而当 3μmol·L- 1菲口罗啉预处理后 ,可使重铬酸钾、H2 O2 所致DNA迁移长度和细胞拖尾率明显降低 ,并超过DMSO降低H2 O2 的损伤作用 ,当菲口罗林浓度升至 12 μmol·L- 1时 ,可完全消除这两种因素所致的DNA链断裂损伤 ;10 μmol·L- 1菲口罗啉可抑制多柔比星所致DNA损伤 ,但浓度直至 60 μmol·L- 1仍不能完全消除多柔比星的损伤作用。结论 菲口罗啉对 2种氧化剂和多柔比星所致DNA损伤均有不同程度的防护作用 ,同时提示重铬酸钾和H2 O2 所致的DNA损伤主要与需过渡金属离子参与的·OH产生有关 。

3-氨基苯酰胺对氧化应激诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂重连接作用的影响

端粒是位于真核细胞染色体末端的DNA-蛋白质复合体,在维持染色体稳定上起着重要的作用,并且与细胞的衰老和凋亡有着密切的关系.在各种DNA损伤中,单链断裂(single-strand breaks,SSBs)是最常见的类型之一,既可直接通过内源活性氧或离子化辐射产生,也可间接地在DNA代谢或碱基切除修复期间产生.已知多聚(ADP-核糖)聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]在SSBs修复中起着极为重要的作用.本实验观察了PARP抑制剂3-氨基苯酰胺(3-aminobenzamide,3-AB)对氧化应激诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂重连接的效应以及对过氧化氢(H2O2)抑制HeLa细胞增殖的影响.结果表明3-AB能够显著地抑制氧化应激诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂后的重连接作用,并能增强H2O2对HeLa细胞增殖的抑制作用,提示PARP参与了端粒DNA链断裂损伤的修复过程.

渥曼青霉素对端粒DNA链断裂重连接作用的影响

端粒是位于真核细胞染色体末端的DNA-蛋白质复合体,在维持染色体稳定上起着重要的作用,并且与细胞的衰老、癌变有着密切的关系。本实验观察了DNA依赖性蛋白激酶(DNA-dependent protein kinase,DNA-PK)抑制剂-渥曼青霉素(wortmannin,WM)对H2O2诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂重连接效应。结果表明WM能够显著地抑制H2O2诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂后的重连接作用,提示DNA-PK参与了端粒DNA链断裂损伤的修复过程。