丰富环境改善小鼠放射性认知功能障碍

探讨丰富环境(Environmental Enrichment, EE)对电离辐射所致小鼠认知功能障碍的保护作用及其可能机制。将36只雌性昆明小鼠随机分为对照组(Control)、辐射组(IR)和辐射丰富环境组(IR+EE)。IR组和IR+EE组小鼠采用137Csγ射线进行全身辐照至吸收剂量4 Gy;IR+EE组小鼠辐照后给予连续35 d EE刺激。采用新物体识别实验检测小鼠认知功能;免疫组织化学方法检测海马区神经发生标记物双皮质素(Doublecortin, DCX)及磷酸化环磷酸腺苷应答元件结合蛋白(Phosphorylatedcyclicadenosinemonophosphate(cAMP)response element-binding protein, p-CREB)的表达;Western blot方法检测海马区CREB及p-CREB蛋白的表达。结果表明:与对照组相比,IR组小鼠新物体分辨率明显降低(45.55±5.80 vs. 2.99±6.18,p<0.05),海马区DCX阳性细胞数明显减少(123.8±9.3 vs. 70.2±5.9,p<0.05),p-CREB/CREB表达下调(1.007±0.058 vs. 0.772±0.039,p<0.05);而予以EE刺激后小鼠新物体分辨率明显回升(2.99±6.18 vs. 28.31±7.30,p<0.05),海马区DCX阳性细胞数明显增加(70.2±5.9 vs. 95.7±6.5,p<0.05),p-CREB/CREB表达上调(0.772±0.039 vs. 1.014±0.093,p<0.05)。结果提示EE可能是通过上调海马区p-CREB的表达,保护海马神经发生,进而改善辐射所致的小鼠认知功能障碍。

耐辐射奇球菌pprI和pprA基因在真核细胞293T中的表达

以pGADT-7-pprA、pet28a-pprI载体为模板,构建pEGFP-N1-pprA、pDsRed1-N1-flag-pprI真核表达载体,脂质体2000介导将两个重组载体共转入293T细胞。双酶切及琼脂糖凝胶电泳显示在4700、1000 bp处与4800、1100 bp处出现目的条带。测序结果显示构建序列与模板序列一致,氨基酸序列100%正确。荧光显微镜下见到红色和绿色荧光;Western blot结果显示在不同检测水平65 kDa及60 kDa大小处有融合蛋白表达。结果提示pEGFP-N1-pprA、pDsRed1-N1-flag-pprI真核表达载体构建成功,并在离体293T细胞中共同表达蛋白。证明原核基因pprI、pprA能够在真核细胞中共表达,为后续实验验证DR菌高抗性基因pprA、pprI及其产物在辐射调控网络中的相互作用和协同作用、提高真核细胞的辐射抗性提供了研究基础。

电离辐射激活前额叶皮质NLRP3炎性小体诱导小鼠认知功能障碍

探讨电离辐射诱导小鼠认知功能障碍的可能机制.20只雌性昆明小鼠随机分为对照组和辐照组,辐照组小鼠接受137Csγ射线单次全身辐照至吸收剂量4Gy.35d后采用新旧事物识别实验检测小鼠认知功能;免疫组织化学法检测小鼠前额叶皮质区小胶质细胞标记物离子钙接头蛋白-1(IBA-1)的表达;蛋白质印迹法检测前额叶皮质区核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸天门冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-18(IL-18)蛋白的表达变化;荧光定量PCR(RT-PCR)检测前额叶皮质IBA-1、NLRP3、ASC和Caspase-1mRNA的表达情况.结果显示:与对照组相比,辐照组小鼠在新旧事物识别实验中对新事物的分辨率明显降低(38.39±3.69vs.28.82±2.08,p<0.05);前额叶皮质区IBA-1阳性细胞数(138.2±3.7vs.159.6±6.9,p<0.05)和mRNA表达(1.000±0.031vs.1.173±0.055,p<0.05)均显著上调;前额叶皮质区NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白(1.000±0.066vs.1.341±0.119,p<0.05;1.000±0.073vs.1.298±0.083,p<0.05;1.000±0.039vs.1.603±0.159,p<0.01)及NLRP3、ASCmRNA表达(1.000±0.046vs.1.372±0.071,p<0.01;1.000±0.068vs.1.225±0.069,p<0.05)均明显上调;前额叶皮质区炎性细胞因子IL-1β和IL-18的表达(1.000±0.033vs.1.167±0.059,p<0.05;1.000±0.196vs.1.614±0.163,p<0.05)均明显上调.结果提示,电离辐射可能是通过激活前额叶皮质区小胶质细胞,活化NLRP3炎性小体,诱导炎症因子释放引起认知功能障碍的.

伽马射线辐照对小鼠认知功能及神经元的影响

57只2月龄雌性昆明小鼠分别接受不同剂量^(137)Csγ射线(0、4、6、8、10 Gy)单次全身照射,观察小鼠生存率及体重变化情况,35 d后进行旷场实验、新旧位置识别实验行为学检测,并采用Western blot方法检测小鼠海马区神经元标记物NeuN的表达。结果表明:4 Gy剂量组小鼠生存率100%,且一般健康状况较好,而给予8 Gy及10 Gy吸收剂量时,小鼠死亡率明显增加;与对照组相比,4 Gy及6 Gy剂量组小鼠在新旧位置识别实验中,对新位置的时间辨别指数百分比均明显降低(36.04%±4.39%vs.11.45%±6.34%vs.-1.40%±9.27%,p<0.05);海马区Neu N蛋白表达均明显下调(1.000±0.045 vs. 0.795±0.052 vs. 0.332±0.024,p<0.05),且6 Gy剂量组下调趋势更加明显。研究表明,在一定剂量范围内(6 Gy及以下吸收剂量),^(137)Csγ射线全身照射诱导小鼠认知功能障碍及神经元损害随着吸收剂量的增加而越发明显。

电离辐射激活海马星形胶质细胞诱导小鼠认知功能障碍

探讨电离辐射引起小鼠认知功能障碍的可能机制。24只雌性昆明小鼠随机分为对照组和辐照组,辐照组小鼠接受137Csγ射线单次全身辐照至吸收剂量4 Gy。35 d后采用Y迷宫实验检测小鼠认知功能;免疫组织化学法检测小鼠海马区星形胶质细胞(Astrocytes,Ast)标记物胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性细胞数的表达变化;Western blot方法检测海马GFAP蛋白的表达变化;荧光定量PCR检测炎性因子白细胞介素IL-1α、IL-1β、IL-6 mRNA和海马GFAP的表达情况。结果表明:与对照组相比,辐照组小鼠在Y迷宫实验中自发交替率明显降低(78.40±4.16 vs. 67.53±3.08,p<0.05);海马区GFAP阳性细胞数明显增加(133.4±9.6 vs. 280.3±32.7,p<0.01);GFAP蛋白及mRNA表达均显著上调(1.000±0.036vs. 1.300±0.102,p<0.05;1.000±0.031 vs. 1.203±0.078,p<0.05);IL-1α、IL-1β和IL-6 mRNA的表达均明显上调(1.000±0.133 vs. 1.677±0.164,p<0.01;1.000±0.132 vs. 1.488±0.105,p<0.05;1.000±0.218 vs.2.181±0.188,p<0.01)。研究提示,电离辐射可能是通过激活海马Ast诱导炎症因子释放,从而引起认知功能障碍。

环境应激蛋白PprM研究进展

耐辐射奇球菌(DR)是迄今为止地球上发现的辐射抗性最强的生命形式之一,具有快速高效的DNA损伤修复能力。PprM是DR菌特有的抗辐射响应蛋白,同时具有热休克蛋白(Hsp)和冷休克蛋白(Csp)特性,而且对电离辐射、氧化、干燥等压力胁迫都表现出极强的抗性。本文从PprM结构功能分析与预测、应激特性、分子伴侣活性与结合特性对目前PprM研究的最新进展做一综述,以期推动PprM进一步研究。

不同剂量137Csγ射线照射对雌果蝇的辐射损伤和氧化效应

目的 了解不同剂量γ射线照射对雌果蝇产生的辐射损伤与氧化效应。方法 采用不同剂量137Cs γ射线照射白眼W1118、红眼UAS-EGFP和Actin-Gal4雌果蝇，再测定其生存、运动和生殖能力。通过测定雌果蝇体内过氧化氢酶（CAT）活力和丙二醛（MDA）含量对果蝇成虫的辐射和氧化损伤进行评价。组间比较均采用LSD-t检验进行统计学分析。结果 137Cs γ射线对W1118、UAS-EGFP、Actin-Gal4的半数致死剂量分别为1513、1643、1809 Gy；3个品系3日龄雌果蝇成虫的生存率、攀爬高度分数、产卵量与γ射线照射剂量呈负相关；与未照射组相比，1550 Gy照射后雌果蝇成虫体内的CAT活力降低，差异有统计学意义（t=10.76、13.84、11.22，均P〈0.05）；MDA含量升高，差异有统计学意义（t=4.51、4.26、4.35，均P〈0.05）。结论 高剂量γ射线照射导致的雌果蝇成虫的生存、运动和生殖能力降低可能与其氧化损伤相关。

耐辐射奇球菌pprM基因在真核细胞中的表达

目的 扩增耐辐射奇球菌辐射抗性基因pprM,构建pEGFP-C 1-pprM重组载体,转入293T细胞并表达PprM蛋白,为研究原核细胞辐射抗性基因pprM是否提高真核细胞的辐射抗性及其可能存在的作用机制奠定实验基础.方法 以无任何突变的pGEX-6p-1-pp rM重组质粒为模版,设计引物PCR扩增pprM基因,利用琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒纯化回收目的片段,EcoRI、BamHI双酶切回收的目的片段及质粒pEGFP-C1,将双酶切产物进行连接,连接产物转化至大肠杆菌JM109感受态细胞后涂布于含卡那霉素（Kan）抗性的Luria-Bertani（LB）固体培养基上进行筛选,所筛选的阳性克隆进一步用菌落PCR,EcoR I、BamHI双酶切及测序鉴定.通过Lipofectamine2000转染试剂将pEGFP-C 1-pprM重组质粒转入293T细胞,倒置荧光显微镜观察绿色荧光融合蛋白的表达.裂解细胞抽提蛋白,Western blot进一步验证PprM蛋白的表达.结果 菌落PCR结果及双酶切结果显示,在400 bp左右处有一条明显的目的条带,测序结果显示碱基序列与原基因序列一致,载体构建成功.荧光拍照结果显示,pEGFP-C 1-pprM重组质粒成功转染293T细胞并表达绿色荧光融合蛋白;Western blot结果显示在40×10^3处有融合蛋白表达.结论 笔者成功将所构pEGFP-C 1-pprM重组质粒转入293T细胞,并表达相应蛋白,为后续实验研究原核基因pprM及其产物对真核细胞辐射抗性的影响奠定了良好的实验基础.

辐射防护基因治疗现状与展望

放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗手段之一,超过50％的肿瘤患者在病程的不同阶段都需要接受放疗.尽管影像引导靶向治疗技术不断发展,使患者受到的辐射剂量大大降低,但仍然存在严重的不良反应——正常组织细胞的辐射损伤.为了减少正常组织损伤,研究人员一直在寻找辐射防护的新方法.目前的辐射防护方法多是采用化学合成小分子物质及天然植物提取物作为辐射防护剂使用,但疗效并不十分理想,研究人员迫切想找到一种高效可行的辐射防护新方法.基因治疗以其靶向明确、细胞毒性小、不良反应少等优点在增强细胞和组织相关性能上具有很大优势,使其成为极好的辐射防护新方法.笔者对辐射防护的基因治疗研究及其未来的改进方向做一综述.

耐辐射奇球菌中多效蛋白PprA功能的研究进展

耐辐射奇球菌（DR）是研究辐射抗性的模式生物,PprA蛋白（pleiotropic protein promoting DNA repair）是DR中一种特有的、促进DNA修复的多效蛋白.笔者对PprA蛋白在DNA损伤修复和维持基因组稳定性等方面的功能进行了综述,另通过运用生物信息学方法预测其结构域及与PprA蛋白相互作用的蛋白,进一步了解其发挥作用的机制和途径.

维生素E对果蝇辐射氧化损伤机制的影响

目的探索不同浓度维生素E对γ射线照射后果蝇幼虫敏感性的影响。方法使用不同浓度(100、500、1000、1500mg/L)维生素E处理W1118果蝇幼虫,^137Csγ射线50Gy进行照射,测定果蝇幼虫的蛹化率和羽化率、羽化后48h死亡率、过氧化氢酶(CAT)活性和谷胱甘肽(GSH)含量,分析其抗氧化能力和氧化损伤状态。组间的比较采用LSD-t检验。结果1000、1500mg/L维生素E组果蝇幼虫的蛹化率、羽化率、攀爬能力、CAT活性、GSH含量均明显比单纯照射对照组高,且差异均有统计学意义(t=2.864~16.462,均P<0.05)。与未照射对照组比较,1000mg/L和1500mg/L维生素E组的果蝇幼虫羽化为成虫48h内的死亡率分别从(54.0±5.0)%降低至(36.1±7.6)%和(37.5±5.8)%,差异均有统计学意义(t=3.386,P=0.028;t=3.718,P=0.021)。结论维生素E通过减少氧化性应激来减缓果蝇幼虫辐照后的氧化损伤,并能提高果蝇的辐射抗性。

耐辐射奇球菌pprM基因增强大肠杆菌氧化抗性的研究

目的:探讨耐辐射奇球菌ppr M基因对大肠杆菌氧化抗性的影响。方法:氯化钙法转化分别构建含pGEX-6p-1-pprM质粒的大肠杆菌DH5α。测定不同浓度过氧化氢对含pGEX-6p-1-pprM、pGEX-6p-1和野生型大肠杆菌DH5α活性的影响以及菌体内SOD/GSH/CAT水平的变化。结果:与空质粒组和野生型组相比,含pprM的大肠杆菌在同浓度过氧化性情况下,其抑菌圈明显缩小,差异有统计学意义。与空质粒组和野生型组相比,含pprM的大肠杆菌体内CAT活力、SOD活性明显提高,但GSH量并没有明显提高。结论:pprM基因能够提高大肠杆菌抗氧化能力,其机制可能与pprM基因增强细菌体内抗氧化酶的活性有关。