辐射致癌是电离辐射重要的生物效应之一,多年来学者 们进行了大量研究工作,在对整体水平的组织癌变和离体细 胞恶性转化观察的基础上,又对细胞水平和分子水平层面上 辐射致癌机制有了新的认识,但辐射致癌机制尚未完全阐 明^{〔1, 2〕}。本研究利用基因芯片技术探讨电离辐射诱发的小鼠 胸腺淋巴瘤基因表达谱的改变,为进一步阐明辐射致癌机制 提供生物学依据。

利用本室建立的电离辐射诱发小鼠胸腺淋巴 瘤模型。40只BALB / c小鼠分4次行X射线全身照射,每周照 射1次,吸收剂量为1175 Gy,吸收剂量率为01287 Gy /m in。

照射后6个月处死,取出胸腺组织,将部分 胸腺组织于- 70 e 冻存,其余胸腺组织进行病理学检查判断 胸腺淋巴瘤^〔3〕,同时取10只正常小鼠相同处理作对照。根据 病理学结果,分别将3 个电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴瘤及 4个正常小鼠胸腺同组混合,送上海博兴基因芯片有限责任 公司检测。分别取6个电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴瘤及正 常小鼠胸腺样本,实时定量PCR 验证Bcl11b 及Ikzf1 基因 mRNA 表达水平。

小鼠MouseWG-6 v21 0全基因组表达谱微珠芯片( 上海博兴基因芯片有限责任公司)。

芯片结果分析运用博奥生物分子功能注释 系统MAS在线分析。实时定量PCR 验证试验,根据基因芯 片检测结果,分别选取B cl11b 及Ikzf 1基因进行验证,B-actin 基因为内参。采用T rizo l法提取总RNA,按试剂盒说明书进 行逆转录。Bcl11b、Ikzf 1和β-actin 基因扩增片断分别为123, 163和147个碱基( bp) 。

应用SPSS 1210软件进行t检验。

小鼠MouseWG-6 v210 全基因组表达 谱微珠芯片显示,电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴瘤基因表达 谱与正常小鼠胸腺比较,其筛选出3 063个差异表达基因,其 中上调基因1 591个,下调基因1 472个。较重要的5个抑癌 基因Bcl11b、Cdkn2a、Ikzf1、Pten、Trp 53中,Bcl11b 及Ikzf1基因 mRNA表达水平下调,Cdkn2a 、Pten及Trp 53基因无变化。

表 1

表 1 差异表达基因数居前10位的通路(KEGG数据库)

表 1 差异表达基因数居前10位的通路(KEGG数据库)

差异表达基因涉及KEGG 数据库1 4 5个通路,B ioCa rta数据库7 6个通路及GenMAPP 数据库218个通路。

结果显示,Bcl11b 基因在电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴瘤中mRNA 表达水平为1.20±0.70, 与正常小鼠胸腺中1.50±0.98比较,有下调趋势; Ikzf1基因 在电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴瘤中mRNA 表达水平为 1.58±0.39,与正常小鼠胸腺中1.64±0.82 比较,也有下调 趋势。

在辐射诱导基因表达改变的研究中,一般先用cDNA 芯 片技术对辐照后的人细胞系、离体全血样品、放疗病人的外周 血以及动物模型细胞进行差异表达基因的筛选,然后用生物 信息学搜索、筛选与辐射相关的基因表达。cDNA 芯片在此 研究中起重要作用^〔4〕。本研究利用小鼠MouseWG-6 v 210全 基因组表达谱微诛芯片筛选了电离辐射诱发的小鼠胸腺淋巴 瘤与正常小鼠胸腺差异表达基因,结果显示,存在大量差异表 达基因,且这些差异表达基因涉及不同数据库的众多通路,说 明电离辐射诱发小鼠胸腺淋巴瘤的机制非常复杂。采用实时 定量PCR技术验证芯片结果时发现,电离辐射诱发的小鼠胸 腺淋巴瘤与正常小鼠胸腺比较,Bcl11b、Ikzf1 2个基因mRNA 表达水平均有下调趋势(与芯片结果相符),但差异无统计学 意义(P > 0105),可能与小鼠个体差异导致标准差较大有关。