PARP-1在900MHz微波輻射誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞適應(yīng)性應(yīng)用中的作用研究.pdf

1、目的：以原代小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞為研究對(duì)象，建立900MHz微波輻射誘導(dǎo)適應(yīng)性反應(yīng)的細(xì)胞模型，研究微波輻射與 PARP-1活化、適應(yīng)性反應(yīng)之間的相關(guān)性，探討 PARP-1在900MHz微波輻射誘導(dǎo)DNA損傷修復(fù)機(jī)制中的作用。
　　方法：
　　1.建立900MHz微波輻射誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞適應(yīng)性反應(yīng)模型
　　將小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞隨機(jī)分為以下6組：對(duì)照組、假暴露組（置于微波照射裝置中，不給予微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、微波

2、照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）、微波復(fù)合組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，微波輻照結(jié)束后3小時(shí)一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、假暴露復(fù)合組（假照射結(jié)束后3小時(shí)一次性給予1.5 Gyγ射線照射）。各組照射結(jié)束后立即收集細(xì)胞進(jìn)行堿性單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)，以彗星的尾長(zhǎng)（tail length，TL

3、）和尾矩（tail moment，TM）來(lái)判斷DNA的損傷情況。
　　2.900MHz微波輻射誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞PARP-1的表達(dá)變化
　　將小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞隨機(jī)分為3組：假暴露組（置于微波照射裝置中，不給予微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、微波照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）。各組于照射結(jié)束后的0,0.5,1,2

4、,4,6,8和10小時(shí)收集細(xì)胞，分別采用RT-PCR和Western Blot檢測(cè)PARP-1 mRNA及蛋白水平的表達(dá)情況。
　　3. PARP-1在微波拮抗γ射線致小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞DNA損傷中的作用
　　將小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞隨機(jī)分為以下6組：對(duì)照組、微波照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）、微波復(fù)合組（120μW/c

5、m2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，微波輻照結(jié)束后3小時(shí)一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、微波+3-AB組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預(yù)處理細(xì)胞1小時(shí)后給予微波照射）、微波+3-AB+γ組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預(yù)處理細(xì)胞1小時(shí)后給予微波照射，微波輻照結(jié)束后3小時(shí)一次性給予1.5

6、Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）。照射結(jié)束后，采用堿性單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)觀察各組細(xì)胞DNA損傷情況，RT-PCR檢測(cè)各組PARP-1 mRNA的變化情況，Western Blot檢測(cè)各組蛋白的表達(dá)情況。
　　4. PARP-1在900MHz微波輻射誘導(dǎo)細(xì)胞DNA損傷修復(fù)能力增強(qiáng)中的作用
　　制備原代小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞，隨機(jī)分為以下各組：對(duì)照組、假暴露組（置于微波照射裝置中，不給予微波照射，3h/d，連續(xù)5

7、d）、微波照射組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d）、微波+3-AB組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預(yù)處理細(xì)胞1小時(shí)后給予微波照射）、γ射線組（1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）、假暴露復(fù)合組（假照射結(jié)束3小時(shí)后一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、微波復(fù)合組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)

8、5d，微波輻照結(jié)束后3小時(shí)一次性給予1.5 Gyγ射線照射）、微波+3-AB+γ組（120μW/cm2，900MHz微波照射，3h/d，連續(xù)5d，在微波照射的第五天，2mM3-AB預(yù)處理細(xì)胞1小時(shí)后給予微波照射，微波輻照結(jié)束后3小時(shí)一次性給予1.5 Gy60Co-γ射線照射，劑量率0.5 Gy/min）。在照射結(jié)束后的0min，30min，60min，90min和120min進(jìn)行堿性單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)觀察各組細(xì)胞DNA損傷情況，同時(shí)分別

9、使用RT-PCR技術(shù)和Wesrern Blot檢測(cè)各時(shí)間點(diǎn)PARP-1 mRNA水平及蛋白表達(dá)情況。
　　結(jié)果：
　　1.建立900MHz微波輻射誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞適應(yīng)性反應(yīng)模型
　?。?）與對(duì)照組相比，假暴露組的細(xì)胞彗星TL和TM均無(wú)明顯變化（p>0.05）；與單純?chǔ)蒙渚€組相比，假暴露復(fù)合組細(xì)胞彗星TL和TM均無(wú)明顯變化（p>0.05），說(shuō)明微波假暴露對(duì)DNA損傷無(wú)明顯影響。（2）與對(duì)照組相比，微波照射組細(xì)胞彗星

10、TL和 TM均無(wú)明顯變化（p>0.05），而γ射線組細(xì)胞 TL和 TM明顯升高（p<0.0001），說(shuō)明微波輻射不會(huì)引起明顯的DNA損傷，而γ射線暴露可導(dǎo)致明顯的DNA損傷。（3）與單純?chǔ)蒙渚€組相比，微波復(fù)合組細(xì)胞彗星TL和TM明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.0001），說(shuō)明低劑量微波輻射能夠拮抗γ射線暴露導(dǎo)致的DNA損傷，誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)。
　　2.900MHz微波輻射誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞PARP-1的表

11、達(dá)變化
　　與假暴露組相比，在0,0.5,1,2,4,6,8和10h各時(shí)間點(diǎn)，微波照射組中PARP-1 mRNA和蛋白水平均明顯升高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）；隨著照射后時(shí)間的延長(zhǎng)，微波照射組中PARP-1 mRNA和蛋白水平水平呈緩慢下降趨勢(shì)，但在照后10h時(shí)仍顯著高于假暴露組（p<0.05）。與假暴露組相比，γ射線組的PARP-1 mRNA水平在僅在照射后的0,0.5,1,2和4小時(shí)表達(dá)升高（p<0.05），蛋白水平

12、在照射后的0,0.5和1小時(shí)升高，其他時(shí)間點(diǎn)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明，120μW/cm2，900MHz微波照射能夠誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞PARP-1 mRNA及蛋白水平在一段時(shí)間內(nèi)表達(dá)上調(diào)。
　　3. PARP-1在微波拮抗γ射線致小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞DNA損傷中的作用
　?。?）與對(duì)照組相比，微波照射組PARP-1 mRNA和蛋白水平明顯升高（p<0.001）；加入3-AB預(yù)處理后，微波誘導(dǎo)的PARP-1 mRNA和蛋白表達(dá)上調(diào)程度

13、減?。╬<0.01）。（2）與對(duì)照組相比，微波照射組、微波+3-AB組的彗星TL、TM均無(wú)顯著差異（p>0.05），γ射線組彗星的TL、TM明顯增大（p<0.0001），說(shuō)明微波輻照以及PARP-1抑制劑3-AB本身對(duì)DNA損傷無(wú)明顯影響，而γ射線暴露可引起明顯的遺傳物質(zhì)損傷。（3）與單獨(dú)γ射線組相比，微波復(fù)合組預(yù)先給予微波照射可明顯減輕隨后γ射線造成的DNA損傷（p<0.001），微波+3-AB+γ組加入3-AB預(yù)處理后，由于3-AB

14、的拮抗作用，微波誘導(dǎo)的PARP-1表達(dá)上調(diào)程度降低，同時(shí)微波對(duì)γ射線造成的DNA損傷的拮抗程度也隨之下降，其彗星TL、TM較微波復(fù)合組明顯增大（p<0.001）。
　　4. PARP-1在900MHz微波輻射誘導(dǎo)細(xì)胞DNA損傷修復(fù)能力增強(qiáng)中的作用
　?。?）在0~120min，各時(shí)點(diǎn)單純?chǔ)蒙渚€組彗星TL、TM及PARP-1水平與相應(yīng)時(shí)點(diǎn)假暴露復(fù)合組相比均無(wú)明顯變化（p>0.05），說(shuō)明微波假暴露對(duì) PARP-1表達(dá)和DNA損

15、傷修復(fù)進(jìn)程均沒有明顯影響；（2）與對(duì)照組相比，發(fā)現(xiàn)γ射線組、假暴露復(fù)合組、微波復(fù)合組和微波+3-AB+γ組的彗星TL及TM均顯著升高，但與單純?chǔ)媒M相比，微波復(fù)合組各時(shí)間點(diǎn)PARP-1 mRNA及蛋白水平均明顯升高（p<0.0001），同時(shí)DNA損傷修復(fù)速度加快（p<0.0001）；而在微波照射時(shí)給予3-AB抑制劑預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)微波+3-AB組各時(shí)間點(diǎn)PARP-1 mRNA及蛋白水平上調(diào)水平明顯降低（p<0.0001），隨后暴露于γ射線后發(fā)

16、現(xiàn)，微波+3-AB+γ組較微波復(fù)合組DNA損傷修復(fù)速度明顯減慢（p<0.0001），說(shuō)明PARP-1在DNA的損傷修復(fù)中起作用。
　　結(jié)論：
　　1.預(yù)先給予120μW/cm2，900MHz微波輻射能夠減輕γ射線致小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞的DNA損傷，誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)。
　　2.120μW/cm2，900MHz微波輻射能夠誘導(dǎo)小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞PARP-1的表達(dá)，提高DNA損傷修復(fù)能力，加快DNA損傷修復(fù)速度，這可能是低劑