發(fā)布時(shí)間：2020-10-20 00:29

　　 細(xì)胞增殖死亡又可以稱為細(xì)胞克隆死亡,是指受到理化因子脅迫的細(xì)胞在經(jīng)過一輪或幾輪分裂后喪失增殖能力而死亡的現(xiàn)象,評(píng)價(jià)細(xì)胞增殖死亡的經(jīng)典方法是通過離體細(xì)胞克隆存活實(shí)驗(yàn)。模式生物秀麗隱桿線蟲的陰門細(xì)胞發(fā)育譜系清晰,其分裂過程中的細(xì)胞死亡能導(dǎo)致陰門形態(tài)發(fā)生可觀測(cè)的畸變,是當(dāng)前唯一的研究輻射誘導(dǎo)細(xì)胞增殖死亡的個(gè)體組織模型。一些與細(xì)胞增殖死亡相關(guān)聯(lián)的輻射生物學(xué)研究,包括輻射適應(yīng)性反應(yīng)、輻射旁效應(yīng)以及重離子輻射效應(yīng)等主要是建立在細(xì)胞克隆存活實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,尚缺少個(gè)體水平的實(shí)驗(yàn)證據(jù)和機(jī)制解析。本論文主要利用線蟲陰門模型來評(píng)價(jià)輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖死亡,在個(gè)體水平開展細(xì)胞增殖死亡的輻射適應(yīng)性、輻射旁效應(yīng)和重離子輻射效應(yīng)研究,主要結(jié)果如下:1.明確在個(gè)體水平細(xì)胞增殖死亡誘導(dǎo)的輻射適應(yīng)性反應(yīng),以及DNA損傷反應(yīng)通路(DDR)在其中的角色。首先利用γ射線對(duì)早期幼蟲(L1/L2)進(jìn)行低劑量適應(yīng)性輻射(adaptive radiaton,AR),2 h后繼續(xù)施加高劑量挑戰(zhàn)輻射(challenging radiation,CR),線蟲發(fā)育到成蟲期后對(duì)陰門形態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明:5 Gy的AR輻射能誘導(dǎo)陰門細(xì)胞增殖死亡的輻射適應(yīng)性反應(yīng),且表現(xiàn)出很強(qiáng)的時(shí)間依賴性,只能在14 h和16 h的線蟲上誘導(dǎo),并且具有一個(gè)很窄的時(shí)間窗口(2 h)。進(jìn)一步在實(shí)驗(yàn)體系中引入線蟲突變體,深入研究DDR通路在線蟲陰門細(xì)胞輻射適應(yīng)性誘導(dǎo)中的角色,結(jié)果表明:DNA損傷檢驗(yàn)點(diǎn)基因atm-1hus-1、mrt-2、clk-2和非同源末端修復(fù)基因lig-4功能缺失都能有效抑制陰門細(xì)胞輻射適應(yīng)性的誘導(dǎo),表明DDR通路對(duì)陰門細(xì)胞的輻射適應(yīng)性誘導(dǎo)來說必不可少。然而,與細(xì)胞實(shí)驗(yàn)體系不同,線蟲的cep-1/p53和同源重組修復(fù)基因Arc-1并不參與這一過程,表明在線蟲陰門細(xì)胞輻射適應(yīng)性反應(yīng)的誘導(dǎo)有特殊的過程和機(jī)制。2.明確個(gè)體水平輻射適應(yīng)性反應(yīng)和輻射旁效應(yīng)之間存在偶聯(lián)。首先使用單粒子質(zhì)子微束定點(diǎn)輻射幼蟲的食道球,2h后施加大劑量的γ全身輻射,線蟲發(fā)育到成蟲期后對(duì)陰門形態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示:2000個(gè)質(zhì)子輻射線蟲食道球可以明顯抑制γ輻射(75 Gy和100 Gy)誘導(dǎo)的陰門畸變,表明在個(gè)體水平輻射適應(yīng)性和旁效應(yīng)之間的偶聯(lián)關(guān)系,也說明線蟲陰門細(xì)胞適應(yīng)性反應(yīng)的誘導(dǎo)具有遠(yuǎn)程模式。DNA損傷檢驗(yàn)點(diǎn)基因atm-1和hus-1功能缺失可以抑制食道球微束輻射誘導(dǎo)陰門細(xì)胞的適應(yīng)性反應(yīng),但是只有hus-1突變可以抑制尾部微束輻射誘導(dǎo)的陰門適應(yīng)性反應(yīng)。上述結(jié)果表明線蟲體系中DDR上游的DNA損傷檢驗(yàn)點(diǎn)參與了陰門輻射適應(yīng)性的遠(yuǎn)程誘導(dǎo),并且它們的作用具有組織依賴性。3.確定線蟲陰門細(xì)胞增殖死亡的重離子射程分布。目前重離子輻射誘導(dǎo)細(xì)胞增殖死亡的數(shù)據(jù)主要來自細(xì)胞實(shí)驗(yàn)體系,尚缺少個(gè)體層面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本論文針對(duì)線蟲個(gè)體小的特性,設(shè)計(jì)了一個(gè)楔形降能裝置把線蟲均勻分布在80MeV/u碳離子輻射的整個(gè)射程(分成9個(gè)位置)之上,輻射后對(duì)9個(gè)射程位置處線蟲的陰門畸變比例進(jìn)行分型統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明:碳離子輻射在整個(gè)射程范圍內(nèi)誘導(dǎo)的線蟲陰門細(xì)胞增殖死亡具有劑量依賴性,其生物峰與物理布拉格峰的位置并不重合,這是因?yàn)榫�蟲陰門前體細(xì)胞具有特殊的命運(yùn)替換方式,進(jìn)而在輻射劑量增加時(shí)導(dǎo)致生物峰位置的前向移動(dòng)。陰門細(xì)胞增殖死亡的射程分布受線蟲發(fā)育時(shí)期的影響,峰區(qū)敏感性L2L3L1L4。DNA損傷檢驗(yàn)點(diǎn)基因atm-1、mrt-2和hus-1功能缺失并不影響生物峰位置,只是增加了線蟲陰門細(xì)胞的重離子輻射敏感性,而cep-1基因功能缺失反而減少了線蟲陰門細(xì)胞的輻射敏感性。在下游DNA修復(fù)環(huán)節(jié),同源重組是碳離子輻射誘導(dǎo)DNA損傷的主要修復(fù)方式,而非同源末端連接在γ輻射誘導(dǎo)DNA損傷修復(fù)中起主導(dǎo)作用。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q691
【部分圖文】：

圖１．１輻射對(duì)ＤＮＡ的損傷［２］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｄａｍａｇｅ?ｔｏ?ＤＮＡ［２］??

這一類研究。此外，利用自交的特性篩選隱性突變體可以比其他不能自交的模式??動(dòng)物如果蠅、斑馬魚和小鼠減少一代的時(shí)間，能更好的提高實(shí)驗(yàn)效率。線蟲的生??命周期較短，如圖１．２所示，在２０°Ｃ，大概三天能完成整個(gè)生命周期，當(dāng)線蟲群??體食物不足或者生存空間過于擁擠，會(huì)進(jìn)入ｄａｕｅｒ時(shí)期ｔ８２］。??８??

決定上述細(xì)胞分化命運(yùn)的是位于這些細(xì)胞上面的一個(gè)細(xì)胞，稱為描定細(xì)胞??（ａｎｃｈｏｒｃｅｌｌ，?ＡＣ）。從錨定細(xì)胞決定到六個(gè)細(xì)胞的命運(yùn)決定，整個(gè)過程涉及三??輪細(xì)胞間的相互作用，線蟲陰門細(xì)胞譜系如圖１．４所示。??１３??
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本文編號(hào)：2847929