细胞自噬在辐射诱导旁效应中的作用研究进展

放射治疗是恶性肿瘤三大治疗手段之一。然而,放射治疗在杀伤肿瘤细胞的同时,也可引起未受辐射细胞及组织器官的损伤,称之为辐射诱导旁效应。研究发现细胞自噬可调控辐射诱导旁效应,探究其调控机制,为临床精准放疗和辐射防护提供依据。本文就辐射诱导旁效应及细胞自噬在辐射诱导旁效应中作用的研究进展作一简要综述。

应用hprt和CD59基因研究辐射旁效应的产生及机理

本研究将辐射后的hprt-AL细胞与未辐射的hprt+AL细胞共培养,通过加有次黄嘌呤氨甲基喋呤胸腺嘧啶(HAT)的培养基选择性杀死被辐射的hprt-AL细胞,探讨了损伤信号在辐射与未辐射细胞间的传导及其机理.研究发现受辐射的hprt-AL细胞能将损伤信号传导给未辐射的hprt+AL细胞,导致其CD59基因位点突变率显著性增加.通过观察DMSO和Lindane对α粒子照射诱发的细胞旁效应的抑制作用发现,在受辐射的共培养实验组中,Lindane能显著提高未辐射细胞的存活率,降低其突变率;DMSO仅能提高其存活率,但对其突变无明显影响,显示细胞间通讯在α粒子照射诱发细胞存活及基因突变旁效应中起重要作用.

辐射生物学旁效应研究热点及其进展

使用Web of Science和中国知网获得文献数据,应用文献计量学方法和Cite SpaceⅤ软件,对辐射旁效应领域的相关文献、作者、期刊、机构以及关键词进行定量和系统分析。结果显示:近10年的研究热点是重离子辐射旁效应与凋亡、基因不稳定在癌症发生和辐射防护相关领域的影响;辐射旁效应的研究成果大部分发表在国外期刊Cancer Research和Radiation Research上,而辐射防护通讯和辐射研究与辐射工艺学报是国内重要的发文期刊;国外重要的发文作者是Mothersill C和Prise K M,国内是邵春林;国内外重要的研究机构是加拿大的Mcmaster University和中国科学院;主要的发文国家是美国;辐射旁效应的研究主要集中在辐射防护和癌症治疗方面。掌握该领域重要的文献、作者和机构等信息可以获得更多突破性的成果。

代谢重编程在电离辐射及其旁效应中的研究进展

代谢重编程是指肿瘤细胞为满足自身生长和能量的需求,通过改变代谢模式来调节细胞生物学功能,帮助自身抵御外界胁迫,从而使细胞适应低氧、酸性、营养物质缺乏等微环境而快速增殖的现象。放射生物学研究发现,电离辐射可通过诱导细胞代谢重编程产生辐射抗性;也可通过旁效应促进未受照射细胞发生代谢重编程,从而赋予细胞癌变和辐射抗性能力。因此,探索电离辐射和电离辐射旁效应中代谢重编程机制,可以为辐射防护、放射治疗、放射损伤诊断等提供新的思路和理论依据。本文对代谢重编程在电离辐射及其旁效应中的研究进展进行综述。

咖啡因抑制辐照区和旁区细胞的γ-H2AX foci的形成

辐射诱导的旁效应不仅在体外实验存在,也在动物体内存在,这对辐射剂量的计算和辐射风险的评估有重要影响。咖啡因是一个模式辐射敏感剂,显著增强辐射的细胞毒性。咖啡因也显著增强辐射诱导的旁效应,咖啡因处理使未受辐照的旁细胞对损伤信号更加敏感,但其机理并不清楚。在正常人原代细胞AG1522中,分析了咖啡因处理对组蛋白H2AX磷酸化的影响,咖啡因显著减少α粒子辐射区和旁区γ-H2AX foci阳性细胞的比率和每个细胞γ-H2AX foci点数,表明咖啡因处理抑制了H2AX磷酸化,后者启动细胞对DNA双链断裂的修复,从而提示咖啡因增强辐射旁效应可能的机理,对辐射治疗具有重要意义。

植物个体远程辐射信号早期传递过程的研究体系创建

自2005年以来,活体中的远程辐射旁效应逐渐成为辐射生物学的研究热点,然而其早期信号传递过程的相关研究却鲜见报道,主要原因是由于早期信号传递过程研究所需的旁区与辐射区的自由分离与组合在动物模型上无法实现。本研究是基于植物个体可以切割和嫁接的特性,借鉴离体细胞培养基转移方法研究旁效应早期过程的思想,在植物个体上实现旁区与辐照区的"分离"与"组合",构建了一种研究个体远程辐射信号早期传递过程的植物实验体系。具体是以模式植物拟南芥菜转基因系(AtRAD54promoter∶∶GUS)为材料,同源重组修复相关基因AtRAD54表达水平为生物学检测终点,人为地将辐照区的组织(或器官)与旁区部分"分离"或"嫁接",通过测定旁区组织(或器官)的AtRAD54基因表达水平变化,研究其辐射信号传递的早期过程。该研究体系的创建为活体旁效应早期过程的研究提供了一种可行的研究方法。