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目的:研究氚水染毒和60Coγ射线照射后,小鼠基因组DNA甲基化模式和脏器组织甲基化转移酶1（DNA methyltransferase 1, Dnmt1）表达的改变,并筛选电离辐射损伤的特异性甲基化基因,从表观遗传学角度阐述辐射损伤的机制,为辐射损伤防护提供新的靶点。方法:1. SPF级C57BL/6J雄性小鼠经氚水染毒（1.85×105 Bq/g,5.55×105 Bq/g,16.65×105 Bq/g）或60Coγ射线（1Gy/min,4Gy）单次全身照射后,计数外周血白细胞（white blood cell, WBC）和骨髓嗜多染红细胞微核率（micronucleus rate of polychromatic crythrocytes, fMNPCE）,分析血生化、肝脏超氧化物岐化酶活性（superoxide dismutase, SOD）及丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量,应用甲基化DNA免疫沉淀-芯片杂交技术（Methylated DNA Immunoprecipitation-chip, MeDIP-chip）分析小鼠肝组织基因组甲基化模式,采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连结法（免疫组化SP法）和western blot蛋白印记法检测小鼠各组织Dnmt1表达。采用image-pro plus6.0软件,对免疫组化的图片读取每高倍视野的累积光密度值（integrated opticaldensity, IOD）,以反映蛋白表达总量。2.对数生长期的大鼠肝细胞（BRL细胞）经60Coγ射线（1Gy/min,4Gy）照射后,采用流式细胞计数仪荧光激活细胞分类术（fluorescence-activated cell sorting, FACS）进行细胞周期分析,Western blot蛋白印记法检测BRL细胞各时间点Dnmt1和P53蛋白表达。结果:1. fMNPCE和WBC（1）随着氚水初始注入浓度的增加,累积剂量增大,各剂量组中的骨髓fMNPCE相应增大,均有显著的统计学差异（P<0.05）。外周血WBC的总数虽然相应降低,但只有高剂量组有显著差异（P<0.05）。（2）初始注入相同浓度的氚水,随注入后时间延长,累积剂量增大,fMNPCE持续增加,自第4d起,其差异均有统计学意义（P<0.05）。外周血WBC总数在第2d、4d和6d持续下降,其差异有统计学意义（P<0.05）,但在第10d时,白细胞总数有所回升,到28d时已恢复,与对照组相比却无显著差异（P>0.05）。（3） 4Gy60Co-γ射线照射组中,小鼠的外周血WBC总数明显降低（P<0.05）,fMNPCE却明显升高（P<0.05）。2.血生化和自由基检测（1）在中、高剂量组中,谷草转氨酶（aspartate aminotransferase, AST）、谷丙转氨酶（alanine aminotransferase, ALT）均在注射氚水后6d、10d显著升高（P<0.05）;总蛋白（total protein, TP）变化趋势与AST、ALT一致。碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）、葡萄糖（glucose, GLU）水平在所有实验组均升高,并有显著差异（P<0.05）。（2） SOD活性在中剂量组其活性无明显变化,而在高剂量组其活性却明显降低（P<0.05）。MDA水平在中、高剂量的实验组中均呈明显增加（P<0.05）。3. DNA甲基化模式在氚水染毒和4Gy60Co-γ射线照射组中,小鼠肝组织基因组启动子甲基化谱发生明显改变。（1）对照组3922个基因的启动子（promoter）区CpG存在甲基化现象,而在中、高剂量组和照射组中分别为4202、4950、4560个。（2）在中剂量组中,1031个基因的promoter区CpG岛发生了新的甲基化,746个基因发生了去甲基化。在高剂量组中,发生新甲基化的基因为1550个,发生去甲基化的为518个。而在照射组中,1300个基因的promoter区CpG岛发生了新的甲基化,660个基因发生去甲基化。其中发生甲基化最多的为chr11,发生去甲基化最多的为chr2。（3）提高筛选标准,通过筛选,在中剂量组发生明显甲基化的基因为Aebp2、Sema3f、Pcdh8、Itpripl2、Dnmt3a、Nefl、Fbll1、Snrpe、Lemd1、Hoxc10、Dbf4、Slc25a40,而明显去甲基化的基因为Rest、Eif1a、Kcna7。在高剂量组中,发生明显甲基化的基因为Limk1、Trim71、Stac2、Inhbb、1110034A24Rik、Rcc2、Ccdc102a、Fbxl3、Rshl2b、Cdyl2,而明显去甲基化的基因为Rest、Phip、Eif1a。在照射组中,发生明显甲基化的基因为Trim71、Sema3f、Pcdh8、Sox4、1110034A24Rik、Limk1、Nefl、Xpr1,而明显去甲基化的基因为Sfrs18、Dr1、Ankrd42、Nae1、Sfi1、Accn1、Srd5a1、Nsun2、Eif1a、Dusp5。4. Dnmt1蛋白表达检测（1）随着氚水初始注入浓度的增加,累积剂量增大,肺、肝、肾组织的Dnmt1表达量降低。在各剂量组中,肺组织的Dnmt1表达差异无显著差异（F=2.52, P>0.05）。在中、高剂量组中,肝组织的Dnmt1表达具有明显差异（F=20.84, P<0.05）。而在各剂量组中,肾组织的Dnmt1表达均具有显著差异（F=13.34, P<0.05）。（2）初始注入相同浓度的氚水,随注入后时间延长,Dnmt1表达量具有其特点:在肺组织中,第2d和第4d的表达具有明显差异（F=16.65, P<0.05）,在第2d降至最低,第10d已恢复正常。在肝组织中,第4d、6d、10d、28d的表达均有显著差异（F=35.57, P<0.05）,第6d降至最低,此后逐渐恢复。在肾组织中,第2d、4d、6d、10d的表达有显著差异（F=17.31, P<0.05）,第4d降至最低,第28d基本恢复正常。而在脑组织中,Dnmt1表达量在第2d时下降至最低点,以后逐渐恢复,至28d时基本恢复正常。（3）在照射组的小鼠中,DNMT1表达量,除肺组织外,明显高于对照组的器官组织是肝脏、肾、睾丸及脑组织。5. BRL细胞周期、Dnmt1、P53BRL细胞经4Gy60Coγ射线照射后4h即出现G2期阻滞,至照射后24hG2期阻滞才恢复,照射后12hS期细胞减少,G1期阻滞,48h仍未恢复。Western blot结果显示:4Gy60Co-γ射线照射BRL细胞后, Dnmt1蛋白表达在4h、12h时表达增加,24h时已开始恢复,但在48h后仍未恢复正常。而P53蛋白的表达,在4h时表达增加,12h后开始恢复,此后无明显变化。结论:1.电离辐射可影响基因甲基化模式和Dnmt1的表达,且对Dnmt1表达的影响具有一定的剂量和时间依赖性,但电离辐射损伤的特异性甲基化基因,仍需进一步研究确定。2. Dnmt1在P53的调控下可参与电离辐射损伤后的G1、G2期细胞阻滞以及DNA损伤修复。