本文關鍵詞：曲酸的比格犬輻射防護效應及抗輻射分子機制探討，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在接近電離輻射的環(huán)境中,如果防護措施不當,違反操作規(guī)程,人體受輻射的劑量超過安全限度,就會產(chǎn)生輻射損傷作用。上世紀40年代,人們就開始著手尋找一種理想的輻射防護劑。迄今,WR-2721是被美國FDA批準用于臨床的最有效抗輻射藥物,但因其毒副作用明顯,使其應用推廣大為受限。所以,尋求一種高效、低毒且給藥途徑方便的新型輻射防護藥物迫在眉睫。曲酸是由青霉菌、曲霉菌、醋桿菌屬等發(fā)酵產(chǎn)生的天然代謝產(chǎn)物。長期以來,曲酸作為皮膚增白劑、抗氧化保鮮劑、果蔬和生蝦蟹的護色劑等已被廣泛應用,并且曲酸具有制備工藝成熟,易于生產(chǎn)等優(yōu)良特性。然而,我們所關注的是曲酸的輻射防護效應以及其是否具備成為一種新型輻射防護劑的潛力。我們前期研究工作已證實曲酸提前27h給藥,能明顯提高8Gy致死劑量γ射線輻射C57小鼠30天的存活率,并且對亞致死劑量受輻射小鼠的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及其遺傳物質(zhì)均有較好的保護作用,以及能顯著的清除自由基且具有顯著的整體抗氧化作用,同時對受輻射CHO細胞也有顯著的保護作用。然而,僅以嚙齒類動物為實驗對象并不能充分地證明曲酸的抗輻射效應。所以,本課題采用比格犬為實驗對象進一步驗證曲酸的抗輻射效應。此外,為了闡述曲酸是如何發(fā)揮其抗輻射效應,我們以受輻射CHO細胞為實驗模型,探討了曲酸對DNA損傷修復和線粒體凋亡信號通路的影響,為曲酸作為新一類輻射防護劑的系統(tǒng)研究奠定基礎。本實驗主要包括以下三部分內(nèi)容：第一部分：我們以受輻射比格犬為實驗模型,由整體水平著手研究了曲酸對急性輻射損傷比格犬的防護作用。曲酸組于輻射前27 h單次皮下給予63 mg/kg的曲酸,而模型組輻射前27 h給予等體積的無菌蒸餾水,然后用3 Gyγ射線進行輻射(劑量率為61.08 cGy/min),觀察輻射后51天比格犬的存活率、一般體征變化及對造血系統(tǒng)的影響,同時還對受輻射比格犬的骨髓細胞DNA含量和微核率進行了測定。研究結(jié)果表明,模型組比格犬于照后16天內(nèi)全部死亡,然而,曲酸給藥組僅死亡2只。曲酸給藥組比格犬體重及體溫都于照后2周左右分別降到最低及升到最高,隨后逐漸恢復到正常水平。曲酸給藥組比格犬的白細胞計數(shù)于輻射后第5天開始明顯降低并于第23天降到最低值,隨后逐漸恢復到正常值。曲酸給藥組比格犬的紅細胞計數(shù)于輻射后第9天開始明顯降低并于第21天降到最低值,隨后逐漸恢復到正常水平。與此同時,曲酸給藥組比格犬的血紅蛋白和紅細胞壓積的變化趨勢與其紅細胞計數(shù)一致。此外,由DNA損傷結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)曲酸給藥組比格犬骨髓細胞DNA含量明顯高于模型組(p0.05),而其骨髓細胞微核率則明顯低于模型組(p0.05)。第二部分：我們以CHO細胞為實驗對象,研究了曲酸對DNA損傷修復分子的影響。研究結(jié)果顯示,曲酸能夠顯著抑制輻射誘導的DNA雙鍵斷裂的發(fā)生(p0.01)。與輻射組相比,曲酸能明顯增強DAN損傷修復相關基因RAD50、 ATM. BRCA1和RAD51 mRNA的表達(p0.05,p0.01),并且隨著曲酸濃度的增大它們的表達逐漸增強。與此同時,曲酸能明顯增強DAN損傷修復相關蛋白MRE11-RAD50-NBS1 (MRN)復合物、磷酸化ATM、BRCA1和RAD51的表達(p0.01),并且具有曲酸劑量依賴性。然而,與正常組相比,輻射組和曲酸給藥組的ATM總蛋白未檢測到明顯變化,這與相關文獻所得結(jié)果相吻合。根據(jù)以上結(jié)果推測：曲酸可能通過活化MRN復合物,使得惰性ATM蛋白變?yōu)榛钚粤姿峄疉TM蛋白,進而促進BRCA1蛋白的表達以正調(diào)節(jié)其下游底物RAD51的表達,最終達到增強DNA損傷修復的能力。第三部分：我們同樣以CHO細胞為實驗對象,分析了曲酸對線粒體凋亡信號通路的調(diào)節(jié)。通過研究結(jié)果我們發(fā)現(xiàn),曲酸顯著抑制了輻射誘導的CHO細胞早期凋亡的發(fā)生(p0.01),減少了細胞內(nèi)ROS的生成(p0.01),抵抗了p53蛋白的表達(p0.01)：然而,與正常組對照組相比,輻射組和曲酸給藥組的p53 mRNA未檢測到明顯變化。并且曲酸在促進抗凋亡基因Bcl-2 mRNA表達的同時,抑制了促凋亡基因Bax mRNA的表達(p0.05，p0.01),對于Bcl-2和Bax蛋白的表達我們也得到相似的結(jié)果；此外,曲酸恢復了輻射所誘導的線粒體膜電位的降低(p0.05,p0.01),降低了細胞色素C mRNA的表達(p0.01)并且減少了細胞色素C蛋白的釋放(p0.05,p0.01),抑制了Caspase-3和PARP mRNA的表達(p0.01)以及Caspase-3和PARP蛋白的裂解激活(p0.05,p0.01)。由此我們分析,曲酸可能通過連續(xù)性的減少細胞內(nèi)ROS的生成,抵抗p53蛋白的表達,促進抗凋亡蛋白Bcl-2表達的同時抑制促凋亡蛋白Bax的表達,穩(wěn)定線粒體膜電位,降低細胞色素C的釋放,抑制caspase-3和PARP蛋白的裂解激活,進而起到抑制輻射誘導的細胞凋亡。綜上所述,曲酸能夠明顯的提高受輻射比格犬51天存活率,對急性輻射損傷比格犬的一般體征、造血系統(tǒng)及遺傳物質(zhì)具有很好的保護作用；曲酸能夠有效地抑制輻射誘導的CHO細胞損傷,減少DNA雙鍵斷裂,抑制細胞的早期凋亡。曲酸有望成為一種新型輻射防護劑。
【關鍵詞】：曲酸 抗輻射 比格犬 DNA雙鍵斷裂 凋亡
【學位授予單位】：安徽醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R965
【目錄】：

• 英文縮略詞表6-8
• 中文摘要8-11
• Abstract11-16
• 第一部分 曲酸對急性輻射損傷比格犬的保護作用16-36
• 1 引言16-17
• 2 材料與方法17-21
• 3 結(jié)果21-30
• 4 討論30-33
• 5 結(jié)論33
• 參考文獻33-36
• 第二部分 曲酸對DNA損傷修復途徑重要分子的影響36-67
• 1 引言36-37
• 2 材料與方法37-50
• 3 結(jié)果50-60
• 4 討論60-62
• 5 結(jié)論62
• 參考文獻62-67
• 第三部分 曲酸對細胞凋亡線粒體信號通路的調(diào)節(jié)67-97
• 1 引言67-68
• 2 材料與方法68-77
• 3 結(jié)果77-91
• 4 討論91-93
• 5 結(jié)論93
• 參考文獻93-97
• 附錄97-100
• 致謝100-101
• 綜述101-110
• 參考文獻106-110

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本文編號：373594