低剂量辐射超敏感性研究进展

细胞低剂量辐射反应是目前国际上研究的热点。 介绍了哺乳动物细胞的低剂量反应——辐射超敏感性(HRS)和增强的辐射抗性(IRR), 即细胞在大约0.1 Gy时会出现单位剂量细胞杀伤增强现象, 随着剂量的升高, 细胞的IRR增强, 到1 Gy以上细胞存活符合线性平方模型。 评述了近年来国际上低剂量HRS领域的研究进展, 着重讨论了HRS/IRR可能的分子机理及辐射传能线密度与HRS/IRR的关系, 并对HRS/IRR在肿瘤临床放射治疗中的应用做了初步的探讨, 最后提出了该领域进一步研究的一些问题。At present, cell response to low dose radiation is attracting growing interests all over the world. Hyper radiosensitivity (HRS) and increased radioresistance (IRR) were introduced in this paper. This phenomenon means that an excess cell killing per unit dose appears at about 0.1 Gy (HRS) and then the cell radiation sensitivity increases with increasing dose (IRR). When the dose outstrips 1 Gy, the cell surviving fraction coincides with the value predicted by the commonly accepted linear quadratic (LQ) model. We further reviewed the progress to date in the study of low dose HRS, especially the possible molecular mechanisms underlying HRS/IRR and the relationship between HRS/IRR and linear energy transfer (LET). An initial insight into the clinical application of HRS/IRR in tumor radiotherapy was presented as well.Moreover, several topics concerning the HRS/IRR investigation, which deserved to be reinforced, were put forward.     

A Method to Design Synthetic Cell-Cycle Networks

The interactions among proteins, DNA and RNA in an organism form elaborate cell-cycle networks which govern cell growth and proliferation. Understanding the common structure of cell-cycle networks will be of great benefit to science research. Here, inspired by the importance of the cell-cycle regulatory network of yeast which has been studied intensively, we focus on small networks with 11 nodes, equivalent to that of the cell-cycle regulatory network used by Li et al. [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101（2004）4781] Using a Boolean model, we study the correlation between structure and function, and a possible common structure. It is found that cascade-like networks with a great number of interactions between nodes are stable. Based on these findings, we are able to construct synthetic networks that have the same functions as the cell-cycle regulatory network.     

键合紫杉醇的纳米胶束与C6胶质瘤细胞的相互作用

制备了键合紫杉醇(PTX)的聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(PEG-PLA/PTX)的纳米胶束, 采用四氮唑(MTT)比色法、流式细胞术、透射电镜及激光共聚焦显微镜等技术, 考察了PEG-PLA/PTX胶束对C6胶质瘤细胞的影响, 包括C6细胞超微结构的变化和细胞周期的改变, 以及纳米颗粒在细胞内的分布, 探讨了PEG-PLA/PTX胶束对肿瘤细胞的作用机理. 结果表明, PEG-PLA/PTX胶束进入到C6细胞内, 聚集于细胞浆中, 通过与细胞核中DNA的作用改变细胞生长的周期, 造成在G2-M期的阻滞, 引起细胞的凋亡. 因此, PEG-PLA/PTX胶束有望用于脑胶质瘤的化疗.     

低剂量电离辐射预处理对不同肿瘤细胞周期的影响

实验研究了低剂量γ射线预照射对人肝癌细胞系hepG2和人宫颈癌细胞系HeLa的细胞周期进程的影响.结果显示(1)低剂量(5cGy)辐射后,两种细胞的G2/M期细胞短暂累积;(2)低剂量辐射促进肿瘤细胞的生长;(3)高剂量(3Gy)辐射后,hepG2细胞发生G2期阻滞,HeLa细胞发生S期和G2期阻滞;(4)与单纯高剂量照射相比,低剂量辐射预处理后4h,再给予高剂量辐射,可进一步促进hepG2细胞在G2/M期累积,但是预照射对HeLa细胞的周期进程没有明显影响.因此,低剂量辐射预处理对高剂量诱导的细胞周期阻滞的影响依赖于肿瘤细胞的类型.     

RING3表达沉默细胞系的构建及其对Cyclin A的诱生

应用RNA干扰技术，建立了RING3 （ really interesting gene3）表达沉默的细胞系，研究了RING3内生水平的表达与其可能的靶基因CyelinA之间的关系．结果表明，在血清饥饿的成纤维细胞NIH／3T3中，用血清刺激后会引起细胞周期蛋白CyelinA的表达；当用RNAi技术使RING3表达抑制后，CyclinA的表达受到相应影响，可见CyclinA的表达受到RING3的调节，其转录激活受到RING3和E2F-1等因子的共同调控，表明RING3与肿瘤发生之间的关系可能与CyclinA的表达有关．     

糖原合成酶激酶-3和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂paullones的研究进展

对抑制剂paullones的来源、合成,以及与激酶相互作用的分子机理、选择性、细胞效应进行了综述.指出糖原合成酶激酶-3(GSK-3)是参与糖代谢的主要限速酶之一,人类多种疾病均与其活性调节异常有关;细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,能够促使细胞进行有序的生长、增殖、休眠或进入凋亡.以CDKs为靶点的药物可以阻断细胞周期,控制癌细胞增殖,从而达到抗肿瘤的目的.Paullones对CDKs和GSK-3均具有良好的选择性,是CDKs和GSK-3的有效抑制剂;迄今为止,文献报道的paullones化合物接近120个.     

稀土发挥生物效应的机制及其作用物种探讨

稀土在工业、医药领域、基础研究以及在我国的广泛农用引起了人们对其生物效应机理以及可能毒性的关注.在稀土生物学效应机理及毒性的研究中,无论是在动物水平还是细胞层次,引起生物学效应的稀土物种都是一个关键问题,一直存在争议.本文对以动物、细胞为模型的生物效应研究中的实验条件进行分析,对生理条件下引起稀土生物学效应的可能物种提出"稀土离子池"(rare earth ion pool)模型,并对其引起生物学效应的活性物种以及与细胞膜相互作用的方式进行了探讨,以期为阐明复杂生物学体系中稀土化合物的作用机制提供思路.     

丝裂霉素诱导CHO-K1细胞凋亡及对其细胞周期的影响

采用荧光探针染色法，琼脂糖凝胶电泳分析方法．流式细胞仪技术研究丝裂霉素诱导CHO-K1细胞凋亡及对其细胞周期的影响．结果显示，丝裂霉素处理CHO-K1细胞后，细胞核质收缩凝集，核碎裂及出现凋亡小体；琼脂糖电泳呈现典型的DNA梯带；流式细胞仪检测到典型的细胞凋亡峰(亚G1峰)，分别用10，15，20，25mg／L丝裂霉素处理CHO-K1细胞，其细胞凋亡率分别为4．76％，9．20％，14．51％，37．46％，且凋亡率随药物浓度的升高而升高，显示两者的正相关性；作用浓度相同而改变处理时间时．发现细胞凋亡率随处理时间的延长而呈上升趋势；流式细胞仪细胞周期分析，显示随着丝裂霉素浓度提高或作用时间延长，G1-S期细胞百分比降低，G2／M期细胞百分比升高，Ap峰与G1-S期负相关，与G2／M期正相关．     

含C^N-螯合配体的环戊二烯基铱抗癌配合物

合成、表征了8个半三明治结构环戊二烯基金属铱配合物[（η⁵-Cp^x）Ir（C^N）Cl],其中Cp^x分别为四甲基环戊二烯基（C₅Me₄H）,五甲基环戊二烯基（Cp^*）,四甲基（苯基）环戊二烯基（Cp^xph）,四甲基（联苯）环戊二烯基（Cp^xbiph）,C^N为苯亚甲基甲胺（BIMA）,N-（4-甲氧基苯亚甲基）苯胺（MBIA）。测定了其中3个配合物的单晶结构。所有配合物对Hela人宫颈癌细胞显示出很强的细胞毒性,IC₅₀值为1.7~32.9 μmol·L^-1。经检测Cp^x铱配合物的抗癌活性顺序为Cp^xbiph > Cp^xph > C₅Me₄H > Cp^*。配合物[（η⁵-Cp^xbiph）Ir（BIMA）Cl]（A4）和[（η⁵-Cp^xbiph）Ir（MBIA）Cl]（B4）表现出了最高的抗癌活性,比临床铂类药物顺铂活性高4倍以上。经检测,铱配合物A1~B4不与9-甲基腺嘌呤和9-乙基鸟嘌呤反应,与pBR322 DNA也没有作用,但这些配合物能够作为氢转移催化剂,将辅酶NADH转化为NAD⁺。机理研究表明配合物A4、B4处理Hela细胞时会引起明显的细胞凋亡和细胞周期的变化,并大幅增加细胞内活性氧（ROS）的水平。     

生物系统中的非线性现象

文章通过用非线性科学的基本概念与系统方法分析了芽殖酵母细胞周期网络的动力学行为，说明非线性科学在定量研究生命过程所可能起到的重要作用，同时说明非线性科学现有的分析手段在研究生命系统中的局限性．这样利用非线性动力学研究生物系统的动力学问题，不但可以为系统生物学的研究提供强大的数学工具，同时也可以推动非线性科学本身的发展．这项研究从另一个角度显示了交叉学科的生命力．