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生物學X射線輻照儀在DNA損傷的應用
點擊次數:950 更新時間:2019-04-01

    生物學 X 射線輻照近年來發展起來的一種放療方法,具有安全性高、使用方便、可在普通實驗室環境下使用等優點,在科研領域上,常用于取代傳統的γ源輻照。

    美國 Cellrad 生物學 X 射線輻照儀具備 130KV 的 X 射線能量,可對細胞或小動物進行照射,從而用于干細胞 (骨髓移植及分化,飼養層細胞制備、細胞誘變等)、DNA 損傷、Cell cycle、細胞培養、血制品照射、腫瘤、信號轉導、免疫、基因治療、放射生物學、藥物研發等生物技術研究。

    DNA 存儲著生物體賴以生存和繁衍的遺傳信息,因此維護 DNA 分子的完整性對細胞至關緊要。外界環境和生物體內部的因素都經常會導致 DNA 分子的損傷或改變,而且與 RNA 及蛋白質可以在細胞內大量合成不同,一般在一個原核細胞中只有一份 DNA,在真核二倍體細胞中相同的 DNA 也只有一對,如果 DNA 的損傷或遺傳信息的改變不能更正,對體細胞就可能影響其功能或生存,對生zhi細胞則可能影響到后代。 所以在進化過程中生物細胞所獲得的修復 DNA 損傷的能力就顯得十分重要,也是生物能保持遺傳穩定性之所在。

電離輻射引起的 DNA 損傷

   電離輻射損傷 DNA 有直接和間接的效應,直接效應是 DNA 直接吸收射線能量而遭損傷,間接效應是指 DNA 周圍其他分子(主要是水分子)吸收射線能量產生具有很高反應活性的自由基進而損傷 DNA。電離輻射可導致 DNA 分子的多種變化:

     如:HPV 陽性頭頸部鱗狀細胞癌中 DNA 損傷修復途徑的錯誤調節有助于細胞放射敏感性
 



(B)在用增加劑量的X射線照射(0-4Gy)處理后分析OPSCC細胞的克隆形成存活。顯示的是存活的部分,其具有來自至少三次獨立實驗的標準誤差。通過單因素方差分析比較2 Gy(SF2)的存活分數,結果顯示p<0.01(UMSCC6與UMSCC47),p <0.005(UMSCC6與UPCI-SCC090),p <0.02(UMSCC74A與UMSCC47),p <0.002 (UMSCC74A與UPCI-SCC090)。


 

   圖 2:HPV 陰性和 HPV 陽性 OPSCC 細胞中 DNA DSB 修復的比較效率。

(A)照射細胞(4Gy)并通過中性單細胞凝膠電泳測定在 IR 后的不同時間點測量 DNA DSB。 顯示%尾 DNA,其具有與至少三個獨立實驗的標準偏差,標準化為 IR 后(0 分鐘)立即觀察到的水平,其設定為 100%。 * p<0.05,** p <0.01,*** p <0.005,通過在每個特定時間點相對于 UMSCC6 細胞的各細胞中歸一化的%尾 DNA 值的一個樣品 t-檢驗進行分析。

(B)通過中性彗星試驗可視化的 OPSCC 細胞的代表性圖像,證明 HPV 陽性對 HPV 陰性 OPSCC 細胞中 DNA DSB 的缺陷修復。

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