中波段紫外线诱导细胞DNA损伤及损伤修复中钙信号的研究

摘要

UVB是中波段紫外线，能够诱导细胞DNA损伤、细胞周期抑制等。不同剂量的UVB对细胞造成不同程度的损伤、导致不同的生物效应，这些事件中都涉及到各种信号通路的激活。钙离子作为细胞胞内第二信使，在传递信息、调控细胞生理功能上具有重要作用。因此，研究UVB诱导细胞DNA损伤及损伤修复过程中钙信号的变化显得尤为重要。 本论文采用比率荧光成像系统检测不同剂量UVB对细胞胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的影响，同时研究了不同的胞外环境对钙离子浓度变化的影响；采用彗星实验检测不同剂量UVB诱导细胞DNA损伤及损伤修复；最后，利用细胞计数的方法检测了不同剂量UVB对细胞增殖速度的影响。 主要内容如下：1、建立并优化比率荧光成像系统检测Hepa1-6细胞[Ca2+]i的实验方法。实验结果表明：采用0.1μmol/L的Fura-2/AM避光标记Hepa1-6细胞20min可得到理想的荧光图象，采用Rmin=1、Rmax=2.02计算细胞[Ca2+]i，可得稳定的实验结果。 2、采用优化的比率荧光成像系统，分别在即时和延时对不同剂量UVB引起的细胞[Ca2+]i的变化进行了检测。即时检测结果发现：在0.88J/m2-92.4J/m2剂量范围内，UVB诱导[Ca2+]i浓度升高，且随照射剂量的增加而升高；延时0.5h-4h检测发现，当UVB照射Hepa1-6细胞2s时，[Ca2+]i随孵育时间的延长表现出先降低后升高的趋势。UVB照射Hepa1-6细胞60、170s时，[Ca2+]i随孵育时间的延长表现出先降低后升高再降低的趋势。同时检测了不同胞外环境对UVB照射引起的细胞[Ca2+]i变化的影响，结果推断细胞胞内钙库可能是胞内钙离子浓度升高的主要来源。 3、利用彗星实验研究了不同剂量UVB诱导细胞DNA损伤及损伤修复的影响。结果发现当照射剂量为1.76J/m2时，即可检测到最小的DNA损伤，随着照射强度的增加，DNA损伤加剧；但当照射剂量增加到52.4J/m2时，DNA损伤到达检测的最高限；随着照射时间的进一步延长，DNA损伤没有表现出增加的趋势。实验结果还表明UVB诱导的细胞DNA损伤存在检测的低限，且不同细胞的低限剂量不同，Hepa1-6细胞DNA损伤检测低限为1.76J/m2(4s)，而小鼠肝细胞DNA损伤检测低限为7.92J/m2(18s)。同时延时的修复实验结果表明，当孵育时间为1h时，表现出修复效应，并随着照射时间的延长表现出更大的修复效应。当修复时间延长到4h时，修复效应达到最大值，继续增加修复时间，发现修复效应进入平台。 4、利用细胞计数的方法检测了不同剂量UVB对细胞增殖速度的影响。结果发现：经小剂量(0.88J/m2)UVB诱导的细胞，其增殖速度没有受到显著影响；增大UVB剂量(74.8J/m2)，细胞增殖速度受到显著影响。 通过上述实验，我们发现UVB可以诱导Hepa1-6细胞的DNA损伤，且损伤表现出剂量依赖效应，存在检测的低限和高限；细胞经过孵育后，中剂量照射引起的损伤可以得到一定程度的修复；实验结果还表明UVB在诱导细胞DNA发生损伤的同时会影响到胞内钙离子的浓度，且随着照射剂量的增加，胞内钙离子浓度表现出增加的趋势。同时我们发现UVB照射会减慢细胞的增殖速度。

目录

文摘

英文文摘

西北大学学位论文知识产权声明书及西北大学学位论文独创性声明

第一章前言

第二章UVB对Hepa1-6细胞[Ca2+]i的影响

第三章UVB诱导细胞DNA损伤及损伤修复研究

第四章总结与展望

附录:

致谢

硕士期间研究成果