醫(yī)用高能碳離子線對不同乏氧狀況下中國倉鼠卵巢細(xì)胞(CHO-K1)的放射效應(yīng)研究.pdf

1、目的:已知乏氧可以直接通過氧剝奪或間接影響細(xì)胞生理功能而導(dǎo)致輻射抗性。為了研究乏氧細(xì)胞對低線性能量傳遞X射線以及高線性能量傳遞碳離子線的放射敏感性，以及慢性氧缺乏下細(xì)胞周期分布的改變對細(xì)胞存活的影響。X線和醫(yī)用高能碳離子線對不同乏氧狀況下中國倉鼠卵巢細(xì)胞CHO-K1細(xì)胞的放射效應(yīng)進(jìn)行研究。相應(yīng)的細(xì)胞克隆存活和細(xì)胞周期分布進(jìn)行了測量。
　　材料與方法:，在標(biāo)準(zhǔn)條件下培養(yǎng)的CHO-K1細(xì)胞，進(jìn)行有氧（空氣），乏氧(0.5％O2，94.

2、5％N2，5％CO2)或無氧(95％N2，5％CO2)狀況下的實(shí)驗(yàn)。為了達(dá)到急性無氧或乏氧，5個(gè)特殊設(shè)計(jì)的乏氧照射盒串接到氣瓶，相應(yīng)的混合氣體（95％N2，5％CO2或0.5％的O2，94.5％的氮?dú)猓?％CO2）以200毫升/分鐘流量進(jìn)行氣體置換2小時(shí)。在達(dá)到急性無氧或乏氧后，將乏氧照射盒密閉并保持氣密性24小時(shí)，盒內(nèi)細(xì)胞即達(dá)慢性無氧或乏氧狀態(tài)。而將乏氧照射盒內(nèi)的細(xì)胞重新暴露在空氣中一定時(shí)間，即可進(jìn)行再氧合實(shí)驗(yàn)。用250 kVp的X射

3、線及碳離子射線進(jìn)行照射。碳離子的平均線性能量傳遞為103 keV/μm，用1cm的擴(kuò)展Bragg峰碳離子對CHO-K1細(xì)胞進(jìn)行照射，進(jìn)行克隆形成實(shí)驗(yàn)。在無氧、乏氧情況下及慢性無氧或乏氧后再氧合情況下的細(xì)胞周期變化進(jìn)行檢測。
　　結(jié)果:從不同氧狀態(tài)下的存活曲線，我們可以看到，慢性乏氧的細(xì)胞和急性乏氧相比具有非常相似的放射敏感性。而慢性無氧的細(xì)胞和急性無氧相比具有相對更高的放射敏感性;慢性無氧再氧合1小時(shí)的細(xì)胞也顯示了相對于有氧細(xì)胞的

4、放射敏感性增加;這在X線和碳離子線照射情況下均有發(fā)現(xiàn)。相應(yīng)細(xì)胞周期分布的檢測顯示乏氧狀態(tài)下細(xì)胞周期分布相當(dāng)均勻，而慢性乏氧再氧合后的研究也顯示了細(xì)胞周期隨時(shí)間的均一性變化，與有氧細(xì)胞相比無明顯區(qū)別。而再氧合下細(xì)胞周期的均一分布也導(dǎo)致了再氧合1小時(shí)與24小時(shí)的幾乎相同的存活。而慢性無氧后CHO-K1細(xì)胞明顯阻滯于G1期，而S期細(xì)胞比例明顯下降，甚至缺乏;再氧合后的細(xì)胞周期分布在最初12小時(shí)變化非?？?，并且在15-24小時(shí)時(shí)與有氧狀態(tài)下細(xì)胞

5、周期分布是可比的。同時(shí)，慢性無氧再氧合0，1小時(shí)的CHO-K1細(xì)胞和慢性無氧再氧合15小時(shí)下的細(xì)胞相比顯示了對X線增加的放射敏感性。
　　結(jié)論:在X線和碳離子照射實(shí)驗(yàn)中，和急性無氧狀態(tài)下相比，慢性無氧狀況下細(xì)胞放射敏感性的增加及OER的減小，是由于慢性無氧引起的細(xì)胞周期G1阻滯及S期缺乏所引起的。和X線相比，碳離子顯示了更為有效的殺傷，特別是對乏氧和無氧狀態(tài)下的細(xì)胞。但是，和X線相比，本實(shí)驗(yàn)并未觀察到碳離子照射可以減小慢性無氧所引