X-射線致人淋巴細(xì)胞基因組差異表達(dá)及劑量-效應(yīng)關(guān)系研究.pdf

1、目的：在全基因組水平篩選輻射反應(yīng)基因，驗(yàn)證X—射線照射誘導(dǎo)人外周血淋巴細(xì)胞基因表達(dá)譜的差異及劑量一效應(yīng)關(guān)系，為闡明輻射生物學(xué)效應(yīng)信號通路和利用基因表達(dá)改變作為輻射生物劑量計提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 方法：以劑量為0．5、2．0、5．0Gy的X—射線照射正常人外周血淋巴細(xì)胞，用Agilent人基因組表達(dá)芯片檢測照射后24小時全基因組mRNA表達(dá)改變，通過芯片掃描和軟件分析，得到3個劑量組的差異表達(dá)譜，通過統(tǒng)計學(xué)檢驗(yàn)分析、倍數(shù)變化和交集分析篩

2、選出特異表達(dá)和共表達(dá)的差異基因。用SOM分析篩選輻射劑量依賴性表達(dá)上調(diào)基因，用統(tǒng)計分析軟件檢驗(yàn)和建立劑量—效應(yīng)關(guān)系模型，并用實(shí)時熒光定量PCR進(jìn)行驗(yàn)證。用層次聚類、Gene Ontology和GenMapp等數(shù)據(jù)庫分析輻射相關(guān)信號通路，以流式細(xì)胞術(shù)和激光共聚焦顯微技術(shù)檢測細(xì)胞凋亡的變化。 結(jié)果： 1．基因表達(dá)譜芯片技術(shù)檢測到各劑量組差異表達(dá)基因共計522個，在共表達(dá)的38個輻射反應(yīng)基因中，18個已知基因的表達(dá)呈劑量依賴性

3、上調(diào)，其中DDB2、BBC3、PCNA、IFNG、TNFSF4、TNFSF8、ZNF788、TMEM30A、DACH2、TNFRSF10B等基因表達(dá)的變化與輻照劑量呈直線回歸關(guān)系，GADD45A、PHLDA3、ISG20L、APOBEC3H、E2F7、PPMID等基因的表達(dá)與劑量間的變化關(guān)系符合指數(shù)模型。 2．實(shí)時熒光定量PCR驗(yàn)證2．0和5．0Gy照射組GADD45A、XPC、BAX、P21基因表達(dá)上調(diào)，Ku70、XRCC3基

4、因表達(dá)下調(diào)，與基因芯片結(jié)果相同。GADD45基因表達(dá)在1．0～5．0Gy照射后存在劑量—效應(yīng)關(guān)系，曲線擬合符合指數(shù)模型，與基因芯片結(jié)果一致。在2．0GyX射線照射后該基因表達(dá)的時間變化規(guī)律為1h開始上升，4h達(dá)到高峰，并持續(xù)到照射后72h，照后96 h基因表達(dá)水平恢復(fù)正常。p21基因表達(dá)在1．0～3．0Gy照射后與照射劑量存在線性劑量—效應(yīng)關(guān)系。 3．芯片的數(shù)據(jù)分析表明，參與輻射反應(yīng)的基因涉及DNA應(yīng)激、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期

5、控制、細(xì)胞凋亡、免疫反應(yīng)等生物學(xué)過程。其中11個基因?yàn)镻53直接調(diào)控的靶基因。信號通路分析揭示輻射主要誘導(dǎo)p53信號通路、Fas和熱休克蛋白介導(dǎo)的凋亡通路、細(xì)胞周期調(diào)控和炎癥反應(yīng)通路。 結(jié)論： 1．基因芯片技術(shù)可作為篩選輻射反應(yīng)基因的有力工具。 2．不同劑量X—射線照射淋巴細(xì)胞后可致基因表達(dá)譜的特征性改變，部分基因的差異表達(dá)具有劑量—效應(yīng)關(guān)系和時間—效應(yīng)關(guān)系。 3．X—射線的輻射損傷效應(yīng)，涉及一些特定的輻