电离辐射诱发间充质干细胞基因组非稳定性的研究

电离辐射引起的延迟基因突变、染色体畸变与肿瘤发生密切相关。这种迟发效应是电离辐射诱导基因组DNA非稳定性改变累积的结果，但其发生的原因与机制仍不清楚。建立既能稳定传递遗传信息，又能观察多次刺激累积效应的检测系统，是阐明电离辐射等致癌因素诱导的基因组非稳定改变，与延迟基因突变、染色体畸变、细胞恶变关系的关键。本研究依据干细胞非对称性分裂特性，针对与恶变转化率关系密切的微卫星非稳定和区域性染色体非稳定为目标基因。设计并应用GFP标记目的基因组非稳定性报告系统，体外组装转入大鼠骨髓间充质干细胞。应用电离辐射等致癌因素诱导基因组非稳定性，特异性报告系统筛选携带基因组非稳定性改变的间充质干细胞克隆。定性、定量分析靶细胞目标基因组非稳定性变化规律，明确电离辐射等致癌因素多次累积刺激，诱发间充质干细胞基因组非稳定，与延迟基因突变、染色体畸变、细胞恶性转化率之间的关系。

肿瘤发生与基因损伤密切相关,环境中存在多种致癌因素可造成基因的累积性损伤，其中电离辐射及化学药物引起的非DNA靶效应已成为国内外学者研究热点。本课题依据间充质干细胞易分离、纯化、扩增、体外培养转染和低免疫原性等特征，设计并完成了应用大鼠间充质干细胞检测基因组非稳定性改变的实验研究。第一，构建了基因组非稳定性报告系统质粒，共4个。包括微卫星非稳定性和区域染色体基因组非稳定性报告系统质粒。第二，进行前期实验，以黑色素瘤B16细胞为载体导入基因组非稳定性报告系统，应用60Coγ射线诱导基因组非稳定性表达。第三，应用电转染方法成功转染大鼠骨髓的间充质干细胞。第四，通过梯度浓度培养法筛选建立稳定表达微卫星及区域染色体基因组非稳定性报告系统的间充质干细胞系。第五，应用该细胞系检测化学药物紫杉醇以及60Coγ射线对间充质干细胞的微卫星非稳定性和区域染色体非稳定性的作用，证明化疗药物、放射性因素等对干细胞基因组非稳定的影响，确定了紫杉醇诱导微卫星非稳定性及区域染色体非稳定性表达的最佳剂量及时间。第六，通过尾静脉注射法，将稳定表达微卫星基因组非稳定性报告系统的间充质干细胞注射给大鼠，给予紫杉醇、60Coγ射线等处理，进一步完成微卫星和区域性染色体基因组非稳定性的动物体内试验。