60Coγ射线致AHH-1及旁效应细胞差异表达基因的生物信息学分析及部分候选基因的验证及作用初探

摘要

随着核能在国民生产、临床医学和军事领域中的广泛应用,电离辐射对人类的潜在危害也不断增加.但是电离辐射生物学效应尤其是低剂量辐射随机效应以及其远后效应是非常复杂的过程,其反应机理到目前还不是很清楚.给电离辐射的应用、辐射危害评价和有效的辐射防护都带来限制,因此对低剂量辐射机制的研究十分必要.1992年Nagasawa H第一次发现了低剂量辐射使仅有1％或更少的细胞被粒子击中,却发现有30％-50％的细胞表现出了姊妹染色体交换,在验证中发现这种生物效应既不符合剂量存活曲线,又发生了比估计值要大、范围要广的生物学效应;利用微束定比定量照射准确地照射单细胞或细胞特定位置,比如精确照射细胞质,却发现了更多的细胞发生反应,伴随CD59等基因发生突变;大量观察和实验中得出了一个共同现象,即在有直接受到射线照射的细胞存在时,没有直接受到射线照射的细胞也表现出辐射损伤包括染色体畸变、基因组不稳定性,细胞增殖失控以及信号转导通路改变等,国外学者把这种现象称之为电离辐射的“旁效应”.旁效应成为低剂量辐射研究的热点,但是直到目前,旁效应的产生的原因、机制以及生物学终点仍然不清楚.自从基因芯片问世以来,大大简化了基因表达分析过程,应用范围广.研究者将cDNA微阵列用于放射生物学研究,发现并验证了旁效应的发生涉及到较多基因表达变化.通过基因芯片对照射细胞和旁效应细胞的基因表达的比较,提供给一种确定旁效应信号传导路径的工具.生物信息学数据分析技术的应用,有可能从海量的芯片数据中发现一些新的辐射损伤机制,也为解释低剂量辐射效应的多样性和复杂性提供了有效的研究途径.