電離輻射誘發(fā)IRM-2小鼠及其親本小鼠基因表達(dá)的差異.pdf

1、IRM-2小鼠是我所培育的近交系小鼠新品系，該小鼠突出的生物學(xué)特性是具有較強(qiáng)的輻射抗性及較低的自發(fā)染色體畸變率。目前輻射抗性研究大多采用輻射敏感細(xì)胞系或突變株，只能通過導(dǎo)入基因間接的對(duì)輻射抗性進(jìn)行研究。相比之下，具有輻射抗性的IRM-2小鼠是極好的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，能直接觀察活體動(dòng)物的輻射損傷及修復(fù)。本研究通過對(duì)IRM-2小鼠及其親本ICR/JCL及615小鼠進(jìn)行對(duì)比研究，觀察電離輻射后初始DNA單鏈斷裂(ssb)和雙鏈斷裂(dsb)及DNA鏈

2、斷裂修復(fù)動(dòng)力學(xué)，分析與輻射敏感性有關(guān)的X射線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因(XRCC1和XRCC5)和與凋亡有關(guān)的基因(caspase-3和survivin)mRNA表達(dá)的差異，來探討IRM-2小鼠輻射抗性產(chǎn)生的可能機(jī)理，這將對(duì)輻射損傷及其修復(fù)機(jī)制研究提供新的理論依據(jù)。 本論文包括三部分： 1用脈沖場(chǎng)凝膠電泳法觀察電離輻射誘發(fā)小鼠脾細(xì)胞DNA鏈斷裂及斷裂修復(fù) 2用Northern雜交法檢測(cè)電離輻射后小鼠XRCC1和XRCC5基

3、因的mRNA表達(dá) 3用RT-PCR法分析電離輻射后小鼠survivin和caspase-3基因的mRNA表達(dá) 結(jié)果：1.DNA鏈斷裂及DNA斷鏈的修復(fù) 1.1DNA鏈斷裂 對(duì)照組IRM-2小鼠初始DNA損傷均較低，即ssb數(shù)目低于未照射的親本ICR和615小鼠，dsb的數(shù)量明顯低于ICR和615小鼠(P＜0.01)。 不同劑量(1、2、4和8Gy)照射后，IRM-2小鼠ssb和dsb的數(shù)量均低于經(jīng)

4、相同劑量照射的親本ICR和615小鼠。在1和8Gyssb劑量組中，IRM-2小鼠ssb數(shù)量明顯低于615小鼠(P＜0.01及P＜0.05)；在dsb各劑量組，IRM-2小鼠dsb數(shù)量明顯低于ICR/JCL及615小鼠(P＜0.05，P＜0.01)。 1.2DNA斷鏈的重接和修復(fù) 在較低劑量1、2Gy時(shí)，IRM-2小鼠與親本615及ICR/JCL小鼠相比，dsb和ssb修復(fù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；當(dāng)分別接受4、8Gy大劑量照射后，I

5、RM-2小鼠表現(xiàn)出更高的修復(fù)效率，即IRM-2小鼠0.5h和1hdsb、ssb修復(fù)速率比親本小鼠快(P＜0.05，P＜0.01)，而且修復(fù)后剩余的損傷遠(yuǎn)低于親本小鼠。 2.DNA修復(fù)基因XRCC1和XRCC5的mRNA表達(dá) 經(jīng)1、2及4Gyγ射線照射后，3種小鼠睥細(xì)胞XRCC修復(fù)基因mRNA表達(dá)水平均有不同程度升高，在4Gy劑量組照射后2h，XRCC1和XRCC5基因mRNA水平顯著升高(P＜0.01及P＜0.05)。

6、 未照射IRM-2小鼠XRCC1及XRCC5基因mRNA基礎(chǔ)表達(dá)水平明顯高于其親本對(duì)照組小鼠(P＜0.01及P＜0.05)，當(dāng)4Gy大劑量照射后1h，IRM-2小鼠XRCC修復(fù)基因快速高表達(dá)。當(dāng)分別接受1，2及4Gyγ射線照射后，IRM-2小鼠與親本ICR和615小鼠相比，XRCC1和XRCC5mRNA表達(dá)也均明顯增高(P＜0.01及P＜0.05)。 3.存活素(Survivin)和Caspase-3基因的mRNA表達(dá)

7、 當(dāng)分別接受1、2及4Gyγ射線照射后，小鼠SurvivinmRNA表達(dá)變化不大，Caspase-3mRNA表達(dá)隨照射劑量的增加呈上升趨勢(shì)。在1、2Gy劑量組，小鼠Caspase-3變化與其對(duì)照組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；當(dāng)接受4Gy照射后2h，小鼠Caspase-3mRNA表達(dá)明顯上調(diào)(P＜0.05，P＜0.01)，IRM-2小鼠與親本小鼠相比，615小鼠Caspase-3mRNA表達(dá)明顯高于IRM-2小鼠(P＜0.05)，即IRM-2小

8、鼠凋亡量少于615小鼠。 結(jié)論： IRM-2小鼠具有較強(qiáng)的輻射抗性可能涉及的原因很多， 1不同劑量照射后IRM-2小鼠不僅DNA損傷比親本小鼠低，而且DNA鏈斷裂的修復(fù)速率比親本小鼠快，修復(fù)后剩余的損傷遠(yuǎn)低于親本小鼠，因此能及時(shí)快速地抵抗輻射造成的損傷； 2修復(fù)能力的差異可能與體內(nèi)的XRCC基因表達(dá)有關(guān)，即在照射前或不同劑量照射后，IRM-2小鼠XRCC1和XRCC5基因mRNA快速高表達(dá)，這可能是其DN