放射生物学研究进展

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放射科影像学与分子生物学结合

放射科影像学与分子生物学结合

放射科影像学与分子生物学结合摘要:放射科影像学与分子生物学是两个在医学领域中发挥重要作用的学科,它们各自在疾病诊断和治疗中起到至关重要的作用。

本文将探讨放射科影像学和分子生物学的相关概念、技术及其结合的潜力,讨论如何将两者结合以促进医学领域的进一步发展。

一、引言放射科影像学是一种通过使用放射性物质或电磁波来研究人体内部结构和功能的方法。

分子生物学是研究生物分子结构、功能、组成和相互作用的学科。

将这两个学科结合起来,将为疾病的诊断和治疗提供新的方法和工具。

二、放射科影像学的进展放射科影像学已经取得了巨大的进展,包括X射线、核磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)等技术的发展。

这些技术可以帮助医生观察和诊断内部疾病,如肿瘤、骨折和器官异常。

三、分子生物学的进展分子生物学的发展推动了诸多医学领域的进步,例如基因测序、蛋白质组学和转录组学等技术。

这些技术可以帮助我们理解基因组中的突变及其与疾病之间的关系。

四、放射科影像学与分子生物学的结合潜力1. 疾病早期诊断:结合放射科影像学和分子生物学的技术可以帮助医生更早地发现疾病,而不仅仅是通过观察影像来做出诊断。

分子标记可以帮助定位潜在的肿瘤并进行更准确的诊断。

2. 个体化治疗:结合放射科影像学和分子生物学的技术可以帮助医生确定每个患者的疾病状况,并制定相应的个体化治疗方案。

例如,通过分析肿瘤的分子特征,医生可以选择更适合患者的治疗方法。

3. 新药开发:放射科影像学和分子生物学的结合可以促进新药的开发。

通过使用放射性示踪剂和分子探针,研究人员可以观察新药在体内的分布和代谢,评估其疗效和副作用。

五、实例与应用1. 癌症诊断:结合放射科影像学和分子生物学的技术,医生可以更准确地定位和诊断肿瘤。

例如,通过使用放射性示踪剂标记肿瘤的分子特征,可以制定针对性的治疗方案。

2. 疾病监测:结合放射科影像学和分子生物学的技术,可以帮助医生监测疾病的进展和治疗效果。

例如,通过检测特定的生物标志物并观察其在影像上的变化,可以评估药物治疗的效果。

鼻咽癌放疗抵抗研究进展

鼻咽癌放疗抵抗研究进展

鼻咽癌放疗抵抗研究进展放疗抵抗是指患者接受放射治疗后肿瘤细胞对治疗产生的抵抗性增强,从而导致放疗失败或复发。

研究发现,鼻咽癌细胞具有一些特殊的生物学性质,这些性质可能是导致放疗抵抗的主要原因之一、例如,鼻咽癌细胞具有较高的放射抗性、DNA修复效率高、放射治疗诱导的细胞死亡通路异常等。

在研究鼻咽癌放疗抵抗的机制和寻找治疗方法方面,科学家们取得了一定的进展。

首先,针对鼻咽癌细胞的放射抗性,研究人员发现一些与放射抗性相关的信号通路。

例如,磷蛋白激活的信号转导途径(P38MAPK)可以调节细胞对放射的抗性。

通过抑制P38MAPK信号通路,可以增加鼻咽癌细胞对放疗的敏感性。

此外,放射治疗可以诱导鼻咽癌中乳酸脱氢酶的表达,而抑制乳酸脱氢酶信号通路可以增强鼻咽癌细胞对放疗的敏感性。

其次,DNA修复机制在放疗抵抗中起到重要作用。

研究发现,多个DNA修复相关的基因(如PARP、ERCC等)在鼻咽癌的放疗抵抗中发挥重要作用。

治疗方法方面,PARP抑制剂和ERCC1抑制剂等药物可以增强鼻咽癌细胞对放疗的敏感性。

此外,放疗抵抗还涉及细胞死亡通路的异常。

研究发现,鼻咽癌细胞通过调节凋亡、坏死和自噬等细胞死亡方式来适应放射治疗的压力。

近年来,研究人员发现通过抑制鼻咽癌中的自噬途径,可以增强细胞对放疗的敏感性。

除了研究鼻咽癌放疗抵抗机制和治疗方法,一些新的放疗技术和辅助治疗方法也取得了一定的进展。

例如,质子放疗、免疫治疗和分子靶向治疗等新型治疗方法正在逐渐应用于临床。

质子放疗可以提供更准确的剂量分布,减少对正常组织的伤害,从而提高疗效并减少副作用。

免疫治疗通过激活患者自身的免疫系统来攻击肿瘤细胞,目前已有一些免疫检查点抑制剂在临床上显示出了一定的疗效。

分子靶向治疗则通过针对特定的分子靶点来干扰肿瘤细胞的生长和增殖。

总的来说,鼻咽癌放疗抵抗的研究仍在继续深入进行中,虽然目前尚未找到完全解决该问题的方法,但通过对鼻咽癌细胞的放射抗性、DNA修复机制和细胞死亡通路等方面的研究,我们对该疾病的治疗和预后能够有更深入的认识,为临床治疗提供更精确、个体化的方法。

辐射生物学研究进展及应用

辐射生物学研究进展及应用

辐射生物学研究进展及应用辐射生物学是研究放射性物质对生物体所产生的影响的学科。

自从核能技术的发展以来,人们对于辐射的影响越来越关注,而辐射生物学的发展就是其中的一个重要领域。

本文将探讨辐射生物学研究的进展以及其在应用领域中的作用。

一、辐射生物学研究的进展辐射生物学主要研究的对象是生物体对辐射的响应,包括紫外线、X射线、伽马射线以及离子辐射等。

随着研究的深入,目前辐射生物学研究已经从单纯的生存和繁殖能力下降转变为分子水平上辐射对生物体的影响,包括基因变异、DNA损伤、细胞周期、细胞死亡等。

1. 基因变异辐射对基因变异的影响一直是辐射生物学领域中的热点,现在已经明确了辐射对基因的影响和机制,以及与基因突变相关的分子机制。

基于这些研究结果,人们可以更好地评估辐射对人体遗传的影响。

2. DNA损伤辐射对DNA的影响同样是辐射生物学研究的重点。

DNA受到辐射的影响后,可能发生单链断裂和双链断裂等多种损伤形式。

而DNA的修复能力也因此成为研究的焦点之一。

3. 细胞周期细胞周期调控是细胞增殖和分化的基础,也是辐射对生物体影响的基础机制。

辐射对细胞周期的影响,除了单纯的造成周期变化,还可能导致细胞走上凋亡或癌变的路径。

4. 细胞死亡细胞死亡是细胞在发生疾病或受到损伤时的重要保护机制。

辐射对细胞死亡的影响是辐射生物学中的研究重点,尤其是在癌症治疗中应用到。

二、辐射生物学在应用领域中的作用辐射生物学的研究成果对人类健康有着极为重要的影响,主要应用于以下几个方面:1. 辐射防护辐射防护是最直接的应用领域之一。

随着工农业以及医学应用中辐射源的日益丰富,对于防护措施的研究变得尤为重要。

辐射防护的研究包括基础防护、深度防护以及信息防护等。

2. 放射性污染环境下的解毒放射性物质对环境的影响是人们日益关注的问题。

辐射生物学的研究成果对于环境放射性污染下解毒的机制研究、污染区域的治理以及工人的防护起到了积极的作用。

3. 癌症治疗辐射疗法作为一种重要的癌症治疗手段,与肿瘤形成和发展密切相关。

《放射生物学》(含实验内容)教学大纲.

《放射生物学》(含实验内容)教学大纲.

《放射生物学》(含实验内容)教学大纲课程编码:10272060课程名称:放射生物学英文名称:Medical Radiobiology开课学期:8学时/学分:80学时/5 (其中实验学时:36学时)课程类型:专业必修课开课专业:放射医学选用教材:医学放射生物学(第二版)主要参考书:《生物化学》,顾天爵主编《生理学》,张镜如主编《医学免疫学》,龙振洲主编《医学遗传学基础》,杜传书主编《医学细胞生物学》,宋今丹主编《医学分子生物学》,伍欣星、聂广主编《辐射剂量学》,田志恒编《实用放射放射治疗物理学》,冯宁远、谢虎臣、史荣等主编《肿瘤放射治疗学》,谷铣之、殷蔚伯、刘泰福等主编《放射毒理学》,朱寿彭、李章主编《放射损伤和防护》,刘克良、姜德智编《医学放射生物学》,刘树铮主编《低水平辐射兴奋效应》刘树铮著《辐射免疫学》,刘树铮编著《辐射血液学》,刘及主编Radiobiology for the radiologist, Hall EJ eds执笔人:金顺子、龚守良、吕喆一、课程性质、目的与任务医学放射生物学是放射医学的一门重要的基础学科。

通过医学放射生物学的学习,使放射医学专业本科生重点掌握电离辐射对动物机体,特别是人体的影响,为进一步学习放射防护,放射损伤和放射治疗提供生物学理论基础。

二、教学基本要求理论课教学要求使用多媒体和板书结合起来,讲授放射生物学的理论知识;实验课教学要求教师提前进行预实验,保证实验结果的可行性和准确性,让学生掌握实验技能,培养学生的科研思维和创新能力。

三、各章节内容及学时分配第一章电离辐射生物学作用的物理和化学基础[目的]1.了解医学放射生物学研究的基本知识2.系统掌握电离辐射生物学作用的基本规律及其原理3.掌握影响电离辐射生物效应的主要因素[讲授内容]1.电离辐射的种类与物质的相互作用(1)电磁辐射(2)粒子辐射2.电离和激发(1)电离作用(2)激发作用(3)水的电离和激发3.传能线密度与相对生物效能(1)传能线密度(2)相对生物效应4.自由基(1)自由基的概念(2)自由基与活性氧(3)自由基对生物分子的作用(4)抗氧化防御功能5.直接作用与间接作用(1)直接作用(2)间接作用6.氧效应与氧增强比(1)氧效应(2)氧增强比(3)氧浓度对氧效应的影响(4)照射时间对氧效应的影响(5)氧效应的发生机制7.靶学说与靶分子(1)概述(2)单击模型(3)多击模型(4)单击与多靶模型(5)DNA双链断裂模型(6)靶分子8.影响电离辐射生物效应的主要因素(1)与辐射有关的因素(2)与机体有关的因素[授课时数] 6学时[自学内容]1.辐射增敏及辐射防护[教学手段]课堂讲授,采用挂图或多媒体教学设备等第二章电离辐射的分子生物学效应[目的]1.掌握DNA损伤、修复及其生物学意义2.掌握染色质的辐射生物效应3.掌握辐射对细胞膜结构与功能的影响及辐射致癌的分子基础4.了解辐射所致RNA、蛋白质细胞与功能变化以及辐射所致的能量代谢障碍[讲授内容]1.辐射甩致DNA损伤及其生物学意义(1)DNA链断裂(2)DNA交联(3)DNA损伤的生物学意义2.辐射引起的DNA功能与代谢变化(1)辐射对噬菌体、DNA感染性的灭活作用(2)辐射对DNA转化活力的影响(3)辐射对DNA生物合成的抑制作用与机制(4)辐射对DNA降解过程的作用3.染色质的辐射生物效应(1)染色质的辐射敏感效应(2)染色质的辐射降解(3)染色质蛋白的辐射效应4.DNA辐射损伤的修复及其遗传学控制(1)不同类型DNA损伤的修复(2)DNA的损伤修复机制(3)基因组内修复的不均一性(4)DNA修复基因5.辐射对细胞膜结构与功能的影响(1)辐射对膜组分的影响(2)辐射对膜转运功能的影响(3)辐射对膜结合酶活性的影响(4)辐射对膜受体功能的影响(5)辐射对DNA-膜复合物的作用6.辐射致癌的分子基础(1)体细胞突变(2)癌基因和肿瘤抑制基因[授课时数] 6学时[自学内容]1.辐射所致RNA结构与功能的变化2.蛋白质和酶的辐射生物效应3.辐射所致的能量代谢障碍[教学手段]板书、挂图或多媒体课件第四章电离辐射的细胞效应[目的]1.掌握电离辐射对细胞作用的特点,为学习辐射整体效应打下基础2.学习辐射细胞生物学的基本规律,指导肿瘤放射治疗的临床实践[授课内容]1.细胞的放射敏感性(1)不同细胞群体的放射敏感性(2)不同时相细胞的放射敏感性(3)环境因素对细胞放射敏感性的影响2.电离辐射对细胞周期进程的影响(1)电离辐射对细胞周期进程的影响(2)电离辐射影响细胞周期进程的机制①G1期阻滞及基因调控②G2期阻滞及基因调控③电离辐射影响细胞周期进程的生物学意义3.电离辐射引起细胞死亡及机制(1)辐射引起细胞死亡的类型(2)细胞凋亡①细胞凋亡的概念②细胞凋亡的的特征③细胞凋亡的基因调控④细胞凋亡的辐射效应4.细胞存活的剂量效应(1)细胞存活的概念(2)细胞存活的体内、外测量(3)细胞存活的剂量效应曲线①指数单击曲线②多击或多靶曲线5.辐射诱导的细胞损伤及其修复(1)细胞放射损伤的分类(2)细胞放射损伤的修复(3)影响细胞放射损伤及修复的因素[授课时数] 6学时[自学内容]1.辐射对细胞功能的影响(本章第六节)2.诱导的细胞突变及恶性转化(本章第七节)[教学手段]部分多媒体教学第五章电离辐射对调节系统的作用[目的]学习电离辐射对调节系统作用的基本规律,解释辐射效应整体调节机制。

放射生物学

放射生物学
①肿瘤细胞群总量减少,血管没有损失,血管密度相对增加。
②对放射敏感的富氧细胞选择性杀灭,远离血管的乏氧细胞和血管的距离缩短。
在临床工作中我们可观察到这么一个现象,如肺癌放疗过程中大约2周时,病人出现进食吞咽痛的症状,经过 一段时间后,大约4周,尽管放射的剂量还继续累加,但病人的吞咽同明显减轻,其原因就是食道黏膜上皮的加速 再增殖,使食道黏膜的放射损伤有不同程度的恢复。这种在放疗过程中,细胞的增殖速率不一,在某一阶段内出 现加速增殖的现象,称之为加速再增殖。在放疗区内发生增殖的细胞有两种,一是从放射区外游走进入放射治疗 区进行克隆,例如皮肤、口腔黏膜、消化道黏膜放射损伤后就是通过此方式修复。另外就是照射体积内的细胞进 行克隆,肿瘤细胞就是通过这样的方式产生更多的肿瘤细胞,因而就需要额外的剂量来杀灭加速增殖产生的细胞。
放射后肿瘤内部分细胞获得放射阻抗也和一些因激活而致细胞修复能力改变相关。放射后的胞膜和胞浆可启 动不同传导路径,通过诱导一些转此之外, 放射也可改变酪氨酸激酶传导路径。
许多体内外实验显示,在放疗前或放疗后,由于肿瘤细胞生长环境不同于周围正常组织,细胞常处于基因不 稳定状态,大多分子靶向治疗都是针对肿瘤内异常表达的基因,通过抑制其活性来关闭该基因的传导路径。
临床意义:
预测剂量分割方式的生物效应。
不同剂量分割方式的等效转换。
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放射损伤的修 复
放射过程中的 细胞增殖
当细胞受到非致死放射剂量照射后,细胞通过自身的修复机制修复放射损伤,这种非致死放射性损伤包括: 潜在性致死性放射损伤;亚致死性放射损伤。在20世纪60年代Elkind发现受到PLD损伤的细胞,如果处于一个抑 制细胞分裂的环境,这个环境有助于细胞的修复。体外培养试验也证实在放疗后2-4小时内细胞已修复了大部分 SLD,然而不同的细胞的修复动力学也不一样,组织的修复动力学的研究表明SLD的修与照射后的时间呈指数关系, 常用半修复时间1/2T表示。分割剂量和细胞修复动力学的关系目前还不十分清楚,但有资料表明分割剂量大,细 胞的修复能力弱。

胶质瘤放射增敏治疗分子生物学研究进展

胶质瘤放射增敏治疗分子生物学研究进展

[8 Jo 3 ] on—Y nA,aa K L eP e 1T mo u B zr A,e Y,t . u r ym ua ot a sma o lt hs d e imui at ruhhp x m nt pryt o g yoi nue y aht i [ ] y lh a—id cdsmptei b s J . c a
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邹 慧超 , 世 光 赵
【 指示性摘要 】 胶质瘤是最常见 的中枢神经系统肿 瘤 , 进展迅 速 , 预后不 佳 , 亡率 高。放疗是 治疗 高级别 死
胶质瘤 的常规手段 , 放射增敏剂能够 增强胶 质瘤 的放疗效 果。本 文拟对 胶质瘤 放射增 敏剂研 究进展 作一 概
述。
【 关键词】 胶质瘤; 放射增敏; 进展
【 中图分类号 】 705 t 3 .5 { 【 文献标 识码】 A 【 文章编号 】62 49 (08 0 05 — 2 17 — 92一 20 )5— 83 0
1 抑制损伤修复类放射增敏剂 D A—P N K在 D A损 伤修 复 中起 重要 作 用。它 是 与放 N 射 敏感性密切相关 的一种 酶, 由一个含有 7 k 0 D和 8 k 0 D蛋 白 的异二聚体 ( u K )及一 个 4 6 D丝氨酸/ 5k 苏氨 酸蛋 白激酶催 化亚单位 ( N 2 K s D A P e )组成 。应用针对 D A—P N K的反义 寡 核苷酸可 以增强 U 7 3 3一MG和 T 8 9 G胶质瘤细 胞的放射敏感 性 , 导胶 质瘤 细胞 自噬 。将 从单 纯疱 疹病毒 ( S 染 色 诱 H V) 体 中提取 的 IP ( S C O H V表达 的蛋 白) 导入放射抵抗 的 U 7 8 MG 和 T8 9 G胶质瘤 细胞中 , 增加 D A—P N K催化 亚单位 的降解 , 抑制 D A损伤修 复 , N 增加 胶 质瘤 细胞 的凋亡 。但 也 有研 究 者认 为 , N D A~P K活性 不足 以解释 人恶 性胶 质瘤 放 射敏 感性 的不同 , D A—P 除 N K外还 应有其 它 的生化 因素影 响人 胶 质瘤 的放射敏感性 。 胶质瘤经过 电离 辐 射处 理 之后 , 多 细 胞 内途 径 被激 很 活 。D A双链 断裂最早反应 之一 是位于 断裂 点附近 的组 蛋 N

《2024年北京大学辐射防护科研组环境放射性核素研究进展》范文

《2024年北京大学辐射防护科研组环境放射性核素研究进展》范文

《北京大学辐射防护科研组环境放射性核素研究进展》篇一一、引言随着科技的发展和人类对自然资源的不断开发利用,环境中的放射性核素问题日益凸显,其对人体健康和生态环境的影响引起了广泛关注。

北京大学辐射防护科研组致力于环境放射性核素的研究,旨在为环境保护和人类健康提供科学依据。

本文将对该科研组在环境放射性核素研究方面的进展进行详细介绍。

二、研究背景与意义环境中的放射性核素主要来源于核能开发、核事故、医疗废弃物等方面。

这些放射性核素一旦进入生态环境,可能对生物体产生潜在的危害。

因此,对环境中的放射性核素进行研究和监测,对于保护人类健康和生态环境具有重要意义。

北京大学辐射防护科研组在环境放射性核素领域的研究,不仅有助于了解环境中的放射性核素分布、迁移和转化规律,还可为政策制定和环境保护提供科学依据。

三、研究内容与方法1. 研究内容北京大学辐射防护科研组主要研究环境中的放射性核素,包括其来源、分布、迁移、转化规律及其对生态环境和人体健康的影响。

研究内容包括但不限于:(1)环境中放射性核素的分布与迁移规律;(2)放射性核素在生物体内的积累与代谢;(3)放射性核素对人体健康的影响及危害程度;(4)放射性核素的监测与治理技术。

2. 研究方法该科研组采用多种研究方法,包括实验室分析、现场观测、数学模型模拟等,对环境中的放射性核素进行综合研究。

实验室分析主要利用现代分析技术对样品进行成分分析和性质鉴定;现场观测则是对实际环境中的放射性核素进行实时监测和记录;数学模型模拟则是通过建立模型,对放射性核素的迁移和转化规律进行模拟和分析。

四、研究进展与成果1. 研究进展北京大学辐射防护科研组在环境放射性核素研究方面取得了显著进展。

该科研组通过对环境中放射性核素的分布、迁移和转化规律进行深入研究,揭示了其潜在的生态风险和健康危害。

同时,该科研组还开展了大量现场观测和实验室分析工作,为政策制定和环境保护提供了科学依据。

2. 研究成果该科研组在环境放射性核素研究方面取得了一系列重要成果。

当今肿瘤放射治疗的新发展1

当今肿瘤放射治疗的新发展1

(3)国外有些加速器采用“门控系统”(gating system)解决由呼吸造成的器官和肿瘤位移;用 所谓“CT-ON-RAIL”断层治疗解决摆位误差,即 把CT与加速器组合在一起,用同一治疗床,病 人被固定后进行CT扫描确定靶区,将床转或向 前推进到加速器治疗位置后才开始治疗。
四. 临床放射生物学 的进展
六: 光子刀(X-刀,γ-刀)及分次 立体定向适形放疗(FSCRT)的 概念、区别和优缺点
6.1 概念: 射线种类: 光子(photon: X & γ射线的本质和 区别) 电磁波谱......电子(electron,β), 中子,质子, 重粒子...... 6.2 光子刀(X-刀,γ-刀)的发展历史、优缺点和发展趋势 X-刀技术: 从头到体..., 全身..., 立体定向适形调强..., 自动逆向设计..., "三精放疗"..., 符合发展主流
5.2 X-刀、γ-刀等皆以治疗颅内良性病效果 最好:如AVM、脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤、 颅咽管瘤、海绵状血管瘤等。
5.3 全身良性病放疗分类: 5.3.1 皮肤类:(1)瘢痕瘤(2)足底 疣(3)角化棘皮瘤 5.3.2 血管瘤(XGL)类:(1)皮肤 和软组织XGL(2)中枢神经系统XGL(3) 眼眶XGL(4)肝海绵状XGL(5)椎体 XGL(6)特殊类型XGL 5.3.3 软组织良性病类:(1)滑囊炎 和腱鞘炎(2)纤维瘤(3)阴茎海绵体 硬结症(4) PTCA后预防血管再狭窄
(1)三维立体定向适形调强放疗 (3DSCIMRT); (2)放射生物学新领域的研究; (3)向冠心病等良性病治疗发展。
国际放疗专家的共识:
3DSCIMRT是20世纪末,21 世纪初 放疗技术发展的方向和主流。 可概括称为“三精”治疗, 即: 精确定位(CT立体定向); 精确设计( 3DTPS 逆向设计) 精确照射(适形调强)。

放射医学的肿瘤生物学

放射医学的肿瘤生物学

放射医学的肿瘤生物学放射医学是一门应用放射性物质和电磁辐射来防治疾病的学科。

肿瘤生物学则是研究肿瘤起源、发展和治疗的学科。

放射医学的肿瘤生物学是指将这两个学科结合起来,探讨放射医学在肿瘤生物学中的应用。

一、放射医学在肿瘤生物学中的基础知识放射医学在肿瘤生物学中的应用是建立在对肿瘤的认识和理解的基础上的。

我们先来了解一些肿瘤生物学的基础知识。

1. 肿瘤的定义和分类肿瘤是指人体组织中发生的异常增生,可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。

良性肿瘤生长缓慢,细胞组织结构比较接近正常组织,不具有侵袭性,不会扩散到其他部位。

而恶性肿瘤则具有侵袭性和转移性,细胞组织结构异常,会侵入周围正常组织并扩散到其他部位。

2. 肿瘤的发生和发展肿瘤的发生和发展是一个复杂的过程,主要包括细胞的突变、增殖和转移。

突变是指细胞染色体结构和基因序列发生变化,导致细胞功能异常。

增殖是指肿瘤细胞的不受控制地分裂繁殖。

转移是指肿瘤细胞侵入血管或淋巴管系统,进入其他组织器官生长和繁殖。

3. 放射医学在肿瘤治疗中的作用放射医学在肿瘤治疗中起到至关重要的作用。

通过应用放射性物质和电磁辐射,可以杀死或抑制肿瘤细胞的增殖,达到治疗肿瘤的目的。

放射治疗可以单独应用,也可以与手术、化疗等其他治疗方法联合应用,提高治疗效果。

二、放射医学在肿瘤生物学中的应用放射医学在肿瘤生物学中的应用主要包括肿瘤诊断、肿瘤治疗和肿瘤预防等方面。

1. 肿瘤诊断中的放射医学应用放射医学在肿瘤诊断中应用最为广泛。

常见的放射学检查方法包括X射线、CT、PET-CT、MRI等。

这些检查方法可以帮助医生观察肿瘤的位置、大小、形态特征等,确定肿瘤的性质和分期,为后续的治疗方案提供依据。

2. 肿瘤治疗中的放射医学应用放射治疗是目前广泛应用于肿瘤治疗的一种方法。

它通过应用高能电磁辐射或放射性药物,杀死或抑制肿瘤细胞的增殖,达到治疗肿瘤的目的。

放射治疗可以选择性地破坏肿瘤细胞,最大限度保护正常组织。

放射医学的辐射生物学

放射医学的辐射生物学

放射医学的辐射生物学放射医学是一门涉及利用放射性物质在诊断、治疗和研究中的应用的学科。

辐射生物学是其中一个重要领域,研究医学中放射性物质对生物体的影响及其机制。

本文将探讨放射医学的辐射生物学,着重介绍辐射对生物体的影响、放射防护以及相关研究进展。

一、辐射对生物体的影响辐射对生物体的影响是辐射生物学的核心内容。

辐射以离子化辐射和非离子化辐射两种形式存在,对生物体产生的效应也不同。

1. 离子化辐射效应离子化辐射主要指电离辐射,例如X射线和γ射线。

这种辐射能够通过与生物体中的分子发生相互作用而造成DNA断裂、染色体畸变等细胞损伤。

辐射量的大小、剂量率和照射时间都会对生物体产生不同程度的伤害。

高剂量的离子化辐射会导致急性放射病,严重影响生物体的健康。

2. 非离子化辐射效应非离子化辐射主要指致使细胞或组织的温度升高的非电离辐射,例如微波和红外线。

这种辐射主要通过能量的传递来引起生物体的损伤,但与离子化辐射相比,其伤害程度较低。

二、放射防护放射防护是指采取一系列措施来减小人员接受辐射的剂量和风险。

对于放射医学的从业人员以及接受放射治疗的患者,放射防护措施至关重要。

1. 个体防护措施个体防护措施主要包括穿戴防护用具,如铅制衣物和手套,以减少电离辐射对身体的直接照射。

此外,在进行放射性医学检查或治疗时,医生还需合理安排剂量和照射时间,以尽量减小患者接受的辐射剂量。

2. 环境防护措施环境防护措施主要针对放射治疗设备和实验室等场所。

例如,通过使用屏蔽材料减少辐射的泄漏,合理布局设备以保证操作者和患者的安全。

三、放射生物学的研究进展近年来,放射生物学的研究取得了许多重要进展。

以下是其中的几个方面:1. 低剂量辐射效应研究传统上,人们对于辐射的认识主要关注于较高剂量下的效应。

而近年来的研究表明,低剂量辐射也会对生物体产生一定的影响。

具体而言,低剂量辐射可能对细胞的DNA修复能力和基因表达产生调控作用,这对于深入理解辐射生物学具有重要意义。

立体定向放射治疗对脑组织生物学效应的实验研究进展

立体定向放射治疗对脑组织生物学效应的实验研究进展

在潜伏期内的变化 ,a o C l 等 提出了组织损伤单位 v 的概念 : 细血管 内皮 细胞核 增 太 、 管扩 张 、 管 毛 血 血
壁增 厚 、 血管 周 围星形细 胞肥 太 。实 验显示 , 这种 损 伤 单位 与坏 死 一 样 , 有 明显 的 剂量 依赖 性 , 且 具 并 其 发生 时 间早 于坏 死象 , 即血管 异 常 早 于可 观 察到
认 为 , 予高 于 阚值 的放 射剂量 , 正常脑 组 织 出 给 在 现晚期 变化 前 可有 一 无症 状性 潜 伏期 , 其问 可 观察 到广泛 的 形态学 、 生化 学及 生 理学 改 变 。有人 认 为 这 主要是 放射线 对 B B结 构 的作用 所致 ] B 。 二、B B B损 伤及 代谢改 变 脑 毛细 血管 的通 透 屏 障 位 于 内 皮 细 胞 间 的 紧 密连接 处 。B B的放 射性 损伤 也分为 急性期 和延 迟 B 期 , 前所 述 , 者 是延 迟 晚期 放 射 后 综 合征 的一 如 后 部 分 。有 人 认 为 】在施 照后 的最 初几 周 即 可 出现 , 轻度 B B功能 丧失 ,这 种早 期作用 是一 过 性的 , B 随 后 B B功 能恢 复 。L nqi 等 ・ 柬 径分 别 为 5 B udvs t 用 o 和 m t i 7 m 的质 子束照 射 太 鼠脑 部 , n 通过 视 皮 质的 射线 剂量分 别为 5 、0、0 07 10和 10 y711束径 组 5 G , 1 11 1 在 施照后 的第 2 d出现 B B功 能异 常 , 与剂 量无 8 B 且 关 ;f 束径 组在第 2 d出现 B B功能 异 常 . 且 5l i m 2 B 而
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现代神经痰寐杂志 2 0 年 2月第 2 O2 卷第 1 期

空间辐射环境模拟装置与空间辐射生物效应研究进展

空间辐射环境模拟装置与空间辐射生物效应研究进展

4基金项目:国家自然科学基金面上项目(11975283);国家自然科学基金联合基金项目(U1632271);国家重大研发计划项目(2021YFA1601400)作者介绍:沈程(1995-),男,博士研究生,E-mail:*******************.cn;刘文静(1986-),博士,副研究员,E-mail:***************.cn。

*沈程和刘文静在本工作中做出了同等贡献。

通信作者:杜广华,男,中国科学院近代物理研究所,研究员,E-mial:***************.cn空间辐射环境模拟装置与空间辐射生物效应研究进展沈程1, 2, #,刘文静1, #,吴汝群1,郭金龙1,牟宏进1,张磊1, 2,赵灿1,毛光博1,杜广华1 2*(1.中国科学院近代物理研究所,甘肃,兰州,730000;2.中国科学院大学,北京,100049)Abstract: The high-energy ionizing radiation exposed to astronauts in the outer space come mainly derived from solar particle events, galactic cosmic rays and high-energy ions in the Earth's capture belt and their secondary radioactive particles. Space radiation exposure is characterized by low dose rates, multi-element radiation, and high linear energy transfer (LET), which are the main risk factors faced by astronauts during long-term space exploration missions in deep space. Space radiation simulation facilities at the ground-based high-energy accelerators and the study of the biological effects of space radiation are of great importance to the scientific grounding for space radiation risk assessment. As an advanced irradiation facility that can provide precise targeted irradiation with single ion, single-ion microbeam is a unique platform for biological effect research that simulates high-energy radiation conditions in space. This paper first introduces the radiation environment for near-Earth missions and deep space exploration, as well as particle accelerator facilities available in the world to carry out ground-based simulations of space radiation in recent years. Finally, the high-energy microbeam facility of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou and its application in space radiation biology are introduced. .Progress in Ground-based Simulation Facilities for Space RadiationEnvironment and Their Biological Effects ResearchSHEN Cheng 1, 2, #, LIU Wenjing 1, #, WU Ruqun 1, GUO Jinlong 1, MOU Hongjin 1, ZHANG Lei1, 2, ZHAO Can 1,MAO Guangbo 1, DU Guanghua 1 2*(1. Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, Gansu,730000.2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049)摘要:空间环境中宇航员受到的高能辐射主要来源于太阳粒子事件、银河宇宙射线和地球捕获带中的高能离子及其次生放射性粒子。

生物分子的放射性碘标记方法研究进展

生物分子的放射性碘标记方法研究进展

=)*)437J;3->3)**.'=4,.-.-,.')Q4<)1.'> :)6J-,*-K2.-B-1)791)*
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!! 直 接 标 记 法
碘的直接标记法是较为常用的放射性碘标 记方法#包 括 氯 胺F< 法 和/(\(83+法 等#如 图 9 所示&其标记过 程 主 要 涉 及 亲 电 取 代 反 应#是 (/g 在氧化剂的作用 下 发 生 氧 化 反 应 生 成 (/$或 (/L #然后亲电取代靶向分子或药物中芳香族 化 合物 特 定 基 团 !如 蛋 白%多 肽 中 含 有 的 酪 氨 酸% 苯丙氨酸%色 氨 酸 和 组 氨 酸#苯 环%苯 酚 环 等 活 性 环 "上 的 氢 原 子 &
疗 并 于 9K&$ 年 通 过 DZ7 批 准 #$%%& 年9!9/F美
妥 昔 单 抗 注 射 液 在 我 国 获 批 上 市 #用 于 肝 癌
的 靶 向 治 疗 &$%9& 年9!9/标 记 间 碘 苄 胍 通 过
DZ7 批 准 用 于 肾 上 腺 肿 瘤 的 治 疗 &
为满足各种放射性碘标记药物开发以及
碘 同 位 素 药 代 动 力 学 研 究 需 求 #国 内 外 学 者 对放射性碘的标记方法开展了大量的研究工 作 &9K#& 年 #Z,@>\:*300[,+)9*率 先 使 用 / 9!9 直 接 标 记 多 克 隆 抗 肾 脏 血 清 #并 由 此 发 展 出 直 接 标 记 方 法 & 在 此 基 础 上 由 Q)+13*)$*发 展 了 氯 胺F< 法 %由 D*,]3*)!*发 展 了 /(\(83+ 法 & 为了解决 直 接 标 记 法 获 得 的 标 记 化 合 物 体 内 稳 定 性 不 理 想 %易 脱 碘 等 问 题 #又 陆 续 开 发 了 基 于 ,F琥 珀 酰 亚 胺 基FOF)(/*碘F!F吡 啶 甲 羧 酸 酯 !A/:Y")#*%,F琥 珀 酰 亚 胺 基F#F胍 甲 基F!F)(/*碘 苯 甲 酸 酯 !ABa/`")O*等 标 记 中 间体的 间 接 标 记 方 法& 本 研 究 主 要 总 结 各 种 放 射 性 碘 标 记 方 法 的 特 点 %适 用 范 围 %优 缺 点 #并 展 望 未 来 放 射 性 碘 标 记 方 法 #以 便 为放射性 碘 标 记 药 物 开 发 及 其 药 代 动 力 学 研究提供参考&

超高剂量率放射治疗(FLASH-RT)的研究进展

超高剂量率放射治疗(FLASH-RT)的研究进展

World Journal of Cancer Research 世界肿瘤研究, 2020, 10(2), 41-46Published Online April 2020 in Hans. /journal/wjcrhttps:///10.12677/wjcr.2020.102006Research Progress of Ultra-High Dose RateRadiotherapy (FLASH-RT)Qixian Zhang1,2, Peigen Huang2*1Department of Radiation Oncology, the Second Affiliated Hospital of Soochow University, Suzhou Jiangsu2Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School,Boston Massachusetts, USAReceived: Mar. 11th, 2020; accepted: Mar. 25th, 2020; published: Apr. 1st, 2020AbstractRadiotherapy aims to increase the dose at the tumor site as much as possible, while avoiding serious normal tissue damage. In recent years, FLASH-RT has received extensive attention from research-ers with its unique protective effect on normal tissues. At present, numerous research institutes are conducting research on the biological mechanism of FLASH-RT, and at the same time, are com-mitted to developing suitable radiotherapy platforms for clinical application and translation. This is a review of the recent research progress in the field.KeywordsFLASH-RT, Normal Tissue Protection, Clinical Translation超高剂量率放射治疗(FLASH-RT)的研究进展张奇贤1,2,黄培根2*1苏州大学附属第二医院放射治疗科,江苏苏州2哈佛大学医学院麻省总医院放射肿瘤学系,美国马萨诸塞州波士顿收稿日期:2020年3月11日;录用日期:2020年3月25日;发布日期:2020年4月1日摘要放射治疗是以避免正常组织严重损伤的前提下,尽可能提高肿瘤部位照射剂量为目标。

辐射损伤相关生物标志物的研究进展

辐射损伤相关生物标志物的研究进展

118N际放射丨欠:'7:核H:杂志202丨外:2 月第45 S第2 !W I n t J Radiat Med N u d M ed,February 2021,Vol.45,No.2辐射损伤相关生物标志物的研究进展成明慧龙伟徐文清中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所,天津市放射医学与分子核医学重点实验室300192通信作者:徐文清,Email:xuwenqing@【摘要】核与辐射事故发生时,快速if•佔人体吸收的辐射剂M对于伤员的分类和救治极为®要。

为制定吖效的辐射损伤救治方案和研发抗辐射新药,辐射损伤相关生物标忐物的研究引起了研究芥的浓哼兴趣通过辐射损伤相又生物标志物的变化评估辐射吸收剂试或抗辐射药物的有效性成为研究的热点笔者围绕近年来用于评估辐射吸收剂量和抗辐射药物有效性的生物标志物展开综述【关键词】辐射损伤;辐射防护剂;辐时剂培;生物标id基金项目:国家自然科学基金(81673106);中国医学科学院医学与健康科技创新丁.程项II(2017-I2M-3-019)DOI :10.3760/ 121381 -202009038-00019Research progress of biomarkers related to radiation injuryCheng Minghui, Long Wei, Xu IVenqingTianjin Key Laboratoty o f Radiation Medicine and Molecular Nuclear Medicine, Institute o f R adiationMedicine, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College, Tianjin 300192, ChinaCorresponding author: Xu IVenqing,Email:*********************.cn【Abstract】The rapid assessment of the radiation dose absorbed by the human body duringnuclear and radiation accidents is extremely important for the classification and treatment of thewounded. In order to formulate effective radiation injury treatment strategies and develop new anti­radiation drugs, the research on biomarkers related to radiation injury has aroused strong interest ofresearchers. Evaluating the radiation absorbed dose or the effectiveness of anti-radiation drugs throughchanges in radiation damage-related biomarkers has become a research hotspot. Therefore, this paperreviews the biomarkers used in recent years to evaluate the radiation absorbed dose and theeffectiveness of anti-radiation drugs.【Key words 】Radiation injuries; Radiation-protective agents; Radiation dosage: BiomarkersFund programss: National Natural Science Foundation of China (81673106); Chinese Academyof Medical Sciences Medical and Health Science and Technology Innovation Project (2017-I2M-3-019)DOI :10.3760/ 121381 -202009038-00019根据美同食品和药品监督管理局(food and drug administration,FDA)的定义,生物标志物是 一种可以被检测到的生化指标,可以反映特定的生 理学、病理学或治疗过程,评估不同类型的生物学 特性或参数111因此,生物标志物对鉴定疾病表型 和开发药物至关重要,生物标志物主嬰包括基因序 列、微小 RNA(microRNAs,miRNAs)、长链非编 码 RNA(long non-coding RNAs,IncRNAs)、代谢物、微生物群、细胞因子和趋化因子等。

放射生物学 (2)【可编辑全文】

放射生物学 (2)【可编辑全文】
临床 放射生物学
发展简史
放射物理学的重要发现 1906年提出有关细胞、组织放射敏感性定律 20年代形成靶学说 40年代核武器开发和使用,全身性急性放射损伤和放射病理的研究进展很快。 1953细胞学技术发展,揭示了细胞生活周期各时相。同年阐明了乏氧具有增加细胞放射抵抗了力的作用。 60年代DNA损伤与修复的研究,提高到分子生物学水平。 80年代提出了放射治疗中需要考虑的生物因素—4“R”。
自由基与放射损伤
对脂类过氧化作用与生物膜的损伤 细胞中包括细胞膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、核膜等在内的多种膜结构统称为生物膜。 OH +LH L • + H2O L• + O2 LOO• LOO• + LH LOOH + L• (1)膜脂改变导致膜功能改变和膜酶损伤; (2)脂质过氧化过程中形成的活性氧对酶和其他细胞成分的损伤; (3)脂氢过氧化物的分解产物,特别是醛类过氧化物的分解产物对细胞及其成分的毒性效应。
治疗次数
损伤程度
放射损伤示意图
1 2 3 4
5 6 7 8
损伤超过此水平,组织便不能修复
正常组织
肿瘤组织
9 10
11
121314151617
损伤程度
治疗次数
肿瘤复发示意图
1 2 3 4
5 6 7 8
损伤超过此水平,组织便不能修复
正常组织
肿瘤组织
9 10
11
121314151617
损伤程度
细胞放射损伤的修复
(一)细胞的放射损伤 亚致死损伤:通常指DNA 的单链断裂,可修复的损伤。即经过一段时间,细胞基因组受损伤的部位被酶切除,以DNA的另一条单链为模板,损伤部位经复制而修复。只有分割时才表现出来。总剂量20Gy时,一次照射,存活率0.048%,而每次2Gy照射10次,细胞存活率9%。可见,虽对细胞死亡影响不大,但会增加细胞生存率。 潜在致死损伤:正常状态下应当在照射后死亡的细胞,若至于适当条件下,由于损伤的修复又可存活的现象。 致死损伤:受照射后细胞完全丧失了分裂增殖能力,是一种不可修复的,不可逆和不能弥补的损伤。

辐射生物学研究的新进展及展望

辐射生物学研究的新进展及展望

辐射生物学研究的新进展及展望随着现代科技的不断发展,人类社会在多种领域都得到了前所未有的进步,但是科技也带来了一些潜在的危机,其中就包括辐射对生物体的影响。

作为辐射对生物体的影响的研究领域之一,辐射生物学在近年来得到了越来越多的关注。

本文将介绍辐射生物学的新进展和未来的发展趋势。

一、概述辐射生物学是研究辐射对生物体的影响的学科。

在人类使用放射性材料的过程中,辐射对人体和环境都会产生影响。

辐射生物学主要研究辐射对生物体的损伤程度、传递机制以及辐射对不同种类生物的影响等问题。

辐射生物学不仅应用于放射性材料的使用和核事故的应对中,还是生物学、医学等领域的重要研究方向之一。

二、辐射对生物的影响辐射对生物的影响可以从不同的层面进行研究。

从分子层面来看,辐射会造成DNA 的链断裂和氧化损伤,影响细胞的代谢和生命活动。

从细胞层面来看,辐射会影响细胞的生长和分裂,导致细胞死亡和基因突变。

从个体层面来看,辐射会对不同种类生物的生命健康产生影响,进而影响生态系统的平衡和稳定。

三、新进展在辐射生物学的研究中,一些新的进展引起了科学家的关注。

1. 研究辐射的防护方法辐射对人体的损伤是不可逆转的,因此如何减少辐射对人体的伤害成为了科学家们的研究重点。

研究发现,一些天然物质如大蒜、姜、茶叶等可以降低放射线对人体的伤害,这为有效防护放射线的危害提供了新思路。

2. 辐射对调节基因表达的影响研究发现,辐射会对人体基因的表达产生影响,这也是辐射对人体产生损害的主要原因之一。

近年来,科学家们发现了一些与辐射感应相关的基因,并解析了这些基因对于人体的影响。

这些结果为探究辐射对人体基因表达的影响和提高人体的抗辐射能力提供了新思路。

3. 研究核辐射对动物和植物的影响辐射不仅对人类健康产生影响,对于动物和植物的生长和繁殖也会产生一定的影响。

辐射对动物和植物的损害机制不同于对人体的损害机制,研究这些损害机制对于保护生态环境和维护生态平衡具有重要意义。

辐射生物学与辐射医学的研究报告

辐射生物学与辐射医学的研究报告

辐射生物学与辐射医学的研究报告摘要:本研究报告旨在探讨辐射生物学与辐射医学领域的研究进展和应用前景。

辐射对生物体的影响一直是科学界关注的焦点之一,对于辐射的了解不仅有助于预防和治疗放射性灾害,还能为辐射医学的发展提供理论支持。

本报告将从辐射生物学和辐射医学的基本概念、辐射对生物体的影响机制、辐射医学的应用和未来发展等方面进行综述。

一、引言辐射生物学是研究辐射对生物体的影响及其机制的学科,辐射医学是将辐射应用于医学诊断和治疗的学科。

辐射生物学和辐射医学的研究对于保护人类健康和促进医学进步具有重要意义。

二、辐射生物学的基本概念辐射生物学研究的对象包括电离辐射和非电离辐射对生物体的影响。

电离辐射主要包括X射线和γ射线,非电离辐射主要包括紫外线和可见光等。

辐射对生物体的影响主要通过直接或间接引起DNA损伤、细胞凋亡和基因突变等途径。

三、辐射对生物体的影响机制辐射对生物体的影响机制主要包括DNA直接损伤和间接损伤两种方式。

DNA 直接损伤是指辐射直接作用于DNA分子,导致DNA链断裂和碱基损伤等。

间接损伤则是指辐射引起细胞内水分子的电离,产生一系列自由基,进而引发DNA损伤和细胞凋亡等。

四、辐射医学的应用辐射医学在放射性诊断、放射治疗和核医学等方面有广泛应用。

放射性诊断主要包括X射线摄影、CT扫描和核医学检查等,能够提供丰富的影像信息,帮助医生进行疾病诊断和治疗方案的选择。

放射治疗主要利用电离辐射杀死恶性肿瘤细胞,对癌症的治疗具有重要意义。

核医学则是利用放射性同位素追踪技术,对疾病进行诊断和治疗。

五、辐射生物学与辐射医学的未来发展随着科学技术的不断进步,辐射生物学和辐射医学的研究将更加深入和精细化。

未来的研究重点包括辐射防护技术的改进、辐射治疗的个体化和辐射生物学的分子机制等方面。

同时,辐射生物学和辐射医学的发展还需要加强国际合作和交流,共同应对全球范围内的辐射安全和医学挑战。

结论:辐射生物学和辐射医学是重要的学科领域,对于人类健康和医学进步具有重要意义。

辐射生物学的基础研究及应用

辐射生物学的基础研究及应用

辐射生物学的基础研究及应用辐射生物学是一门研究辐射对生物体的影响及其机制的学科。

它涵盖了广泛的生物学领域,包括细胞生物学、分子生物学、生化学、生理学和遗传学等等。

辐射生物学的基础研究和应用在医学、放射保护、环境保护等方面都有重要的意义。

一、辐射对生物体的影响辐射是指一些电离能力强的粒子或光子在空间中传播的过程。

在生物体中,这些辐射会与细胞和DNA等生命分子相互作用,导致细胞损伤和突变。

辐射对细胞的影响主要包括直接效应和间接效应。

直接效应是指辐射直接作用于细胞核或其他生物分子,导致生化反应和电离效应的发生。

而间接效应则是指辐射作用于细胞外的分子,形成自由基和其他活性物质,进而影响细胞内的反应。

辐射对生物体的影响涉及到多个层面的生物学过程。

例如辐射可以影响DNA的损伤和修复,导致突变和细胞凋亡的发生;辐射也可以影响蛋白质的合成和结构,导致细胞周期的停滞和DNA损伤的修复等等。

二、辐射生物学的基础研究辐射生物学的基础研究主要涉及到辐射对生物体的影响机制以及如何预防和治疗辐射损伤等问题。

其中以下几个方面是辐射生物学的重点研究领域。

1. DNA损伤与修复DNA是细胞内的遗传物质,其损伤和修复直接影响到细胞最基本的生物学功能。

辐射对DNA的损伤和修复是辐射生物学的核心研究领域。

研究表明,辐射可以引起DNA的单链断裂和双链断裂等不同类型的损伤,并且不同细胞类型对辐射的反应不同。

此外,细胞内还存在多种不同的DNA修复机制,这些机制可以有效地抵御DNA损伤的发生。

研究表明,DNA损伤和修复与细胞的响应和生存密切相关。

2. 细胞周期和凋亡细胞周期是细胞生命活动中的一个非常重要的过程。

在细胞周期中,细胞分为两个主要的阶段:增殖期和分裂期。

辐射可以直接或间接影响细胞周期的进展,导致细胞周期的停滞和细胞分裂不正常。

此外,细胞凋亡也是一种常见的生物学过程,其在生物体的发育和生命活动中发挥重要作用。

辐射对细胞凋亡的发生和类型也有影响。

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C. Shao, M. Folkard, B. D. Michael, K. M. Prise, Targeted cytosplasmic irradiation induces bystander responses. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 13495-13500 (2004).
研究旁效应的常用方法

低通量粒子照射:
细胞受到照射的平均粒子数小于1
缺点:不能分辨核、质照射,通常不考虑细胞质效应

细胞共培养
bystander
IR
IR
Non-IR

辐射后条件培养基处理 条件培养基:受照射细胞培养一段时间后的培养 基
Conditioned medium (CM)
Nonirradiated cells
NO
细胞核照射 vs 细胞质照射
直接照射效应: 细胞核照射 > 细胞质照射
辐射诱导的旁效应: 细胞核照射 ≈ 细胞质照射
Relative YMN in T98G
3
**
*
2
Control 10 cells irradiated 100% irradiated
A
0.25 0.20 0.15
Control Nucleus irradiated Cytoplasm only irradiated
Relative ROS-Fluorescence
1.4
1)SOD、DMSO等ROS清除剂,可以 消除旁效应引起的姐妹染色体交换 (SCE)、基因突变; 2)ROS介导低剂量辐射诱导的蛋白表 达:p53、p21、p34、MAPK、NFkB等; 3)旁细胞中ROS的产生。细胞群体的 1%受到单离子的精确照射,导致 30%的细胞产生ROS,细胞群体的 ROS荧光强度显著增加。
Nuclear IR
Cytoplasmic IR
现有微束装置20多台(含在研)

Gray Cancer Institute, UK Columbia University, USA (RARAF) (H、 3He、4He, LET=30、100 keV/m)

JAERI-Takasaki Institute (TIARA) (Ar、Ne, LET=1200、430 keV/m)
0.20
OneHe FiveHe OnePTIO FivePTIO OneFilipin FiveFilipin
p<0.05
*
*
*
Filipin
Sphingomyelinase
*
Ceramide
0.15
iNOS
0.10 0 1 10
Cytoplasmic Irradiated T98G cell number
*
1.2
1.0
0.8
** **
0.6
Fraction of Irradiated Cells
O2∸
SOD
H2O2
CAT
H2O+O2

钙流、线粒体膜电位
1)条件培养基引起细胞内 钙流的产生、线粒体膜电 位的降低、以及相对应的 ROS的形成。 2)Cyclosporin 可以防止 线粒体膜电位的崩溃,具 有抑制旁效应的作用。
GJICD细胞中的旁效应
H3标记的 CHO细胞与AL细胞3D方式下共培养24h, AL细胞受ROS和 GJIC调节的旁效应突变率显著增加。 其它实验表明,比起ROS, GJIC对旁效应具有更大的贡献。
细胞质照射诱导的旁效应

微束实验表明,AL细胞之细胞质精确照射可以 引起细胞的致死与突变。
This Week in ST Home > Literature > This Week in ST > pp. tw333 Sci. STKE, Vol. 2004, Issue 251, pp. tw333, 21 September 2004. [DOI: 10.1126/stke.2512004tw333]
**
B
**
YMN
*
* *
10 T98G IR
0.10 0.05 0.00
1
* *
AG01522 T98G
0
Nuclear traversal
Cytoplasmic traversal
Irradiated T98G cells induce bystander micronucleus

All of Science's STKE
核照射
细胞质照射
细胞质照射
细胞质照射可以通过旁效应引起细胞致死损伤
单个T98G神经胶质瘤细胞的细胞质精确照射,可引起 周围成百个未受照射细胞的致死损伤

辐射诱导的NO自由基是该旁效应的信号因子之一 NO自由基通过细胞膜rafts介导的途径产生。
YMN of T98G population
单细胞照射: CHO未见旁效应 EM9 弱旁效应 Xrs5 显著旁效应
DNA双链断裂修复缺陷型细胞对旁 效应信号因子具有敏感性
细胞间隙通讯(GJIC)在旁效应中的作用

GJIC容许细胞间小分子物质的传输,是正常细胞胞间通讯的重要渠道,但 多数肿瘤细胞不具有GJIC。

GJIC调节旁效应的直接实验证据: 1)Lindane关闭了AG1522原初成纤维细胞的GJIC,也抑制了旁效应p21、 p53等的表达; 2)辐射诱导的旁效应(基因表达、突变、SCE等)在GJIC缺陷型细胞(WMaB1)中不能产生。


CANCER BIOLOGY:
Harming Innocent Bystanders
Irradiation of a subpopulation of cells is known to cause damage to neighboring cells that are not directly exposed to the radiation, the so-called bystander response. Bystander responses are important when considering the potential damage caused by environmental exposure to radiation or to radiation used in cancer treatment. Although it is known that cells whose nuclei were exposed to radiation can trigger the bystander response, Shao et al. now show that even radiation delivered to the cytoplasm of a single cell triggers bystander responses. To deliver such a targeted irradiation, the authors used a charged-particle microbeam to expose cultured human glioblastoma T98G cells to a controlled number of 3He2+ ions. The bystander response was based on the production of micronuclei (MN) (a measure of chromosomal damage) in the cell population. The abundance of MN increased when a single T98G cell in the population was exposed to a single 3He2+ ion, and the bystander response occurred in T98G cultures and in cocultures with human primary fibroblast AG0 cells. The bystander response was blocked by addition of a nitric oxide (NO) scavenger to the medium. Disruption of glycosphingolipid-enriched membrane microdomains (GEMs) with filipin also blocked the bystander response, which suggests that signals from the membrane are important. When a chemical assay for NO production was used, an increase in the number of cells positive for NO increased after a single T98G cell was exposed to a single 3He2+ ion through the cytoplasm, and this increase in NO was blocked if cells were first treated with filipin. Thus, NO, produced through a process that requires GEMs in response to cytoplasmic irradiation, appears to mediate a signal that causes chromosomal damage in neighboring cells.
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