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目的及意义: 通过分析细胞受两种低剂量X射线辐射照射后CHO细胞和293T两种细胞的增殖数据、细胞形态以及细胞通透性改变情况,系统性地研究低剂量电离辐射对细胞的影响,探讨低剂量电离辐射对细胞的作用。 研究方法: 1、分别采用了KV和MV级两种X射线产生仪器,用KV级B组(1cGy、2cGy、3cGy、4cGy)和MV级A组(25cGy、50cGy、100cGy、150cGy)共8个剂量组分别对CHO细胞和293T细胞进行照射,并使用荧光显微镜及BD流式细胞仪等仪器观察细胞受照后不同时间段(0h,4h,8h,12h,24h,48h)的CHO细胞和293T细胞,分别进行显微成像分析其细胞形态和以CCK-8方法分析其细胞增殖活力; 2、观察对照经过上述8组辐射照射的两种细胞的PEI介导GFP质粒转染效率,并与对照组作对照,通过分析细胞GFP的转染效率在辐射前后发生的变化分析细胞通透性的改变状况,研究低剂量电离辐射促进细胞壁通透性变化情况。 结果: 1、CHO与293T两种细胞在两种X射线辐射照射后的细胞形态基本没有变化。在经过24h至48h细胞已增殖数代后,也没有发现形态改变。没有发现细胞在各组辐射照射后发生形态变异现象,细胞均能正常生长增殖。且细胞的荧光图像所显示的细胞密度与细胞生存率曲线对应,当细胞生存率出现高峰时,细胞密度增大。 2、两种细胞均在照射后大约8小时位置出现了细胞增殖峰值,随后在24h的位置,细胞的生存率有所下降,但到48小时时又会回升到高于对照组的生存率水平。CHO细胞的增殖高峰会早于293T细胞,可能就是由于细胞周期的不同而引起增殖高峰时间的差异。 3、6MV机器照射后,可使CHO细胞出现生存率升高的趋势。其中以25cGy剂量组照射的增殖快而多。大于25cGy的受照剂量组,其增殖速度减慢,但仍然高于对照组。而对于293T细胞,仍然是MV组25cGy剂量对细胞增殖率提高效果最好。 4、120KV机器剂量在1cGy-4cGy的电离辐射引起的细胞转染效率变化较小,且除第三次实验外两组细胞KV组转染效率都低于MV组细胞的转染效率。两种细胞最高的转染效率均出现在MV机器照射A125cGy剂量组。且对两种细胞引起的转染效率升高率相似。293T细胞相比对照组相比转染效率升高了16.3%,CHO细胞相比对照组相比转染效率升高了18.5%,随着剂量的增加,转染效率反而降低但仍然比对照组高。 结论: 1、与文献报道的高剂量电离辐射引起细胞形态畸变不同,和对照组未经电离辐射处理的细胞组相比,低剂量电离辐射不会导致293T和CHO细胞的形态畸变,低剂量电离辐射组细胞形态与空白对照组细胞形态相似,细胞在增殖过程中形态和生长行为正常。 2、与高剂量电离辐射不同,低剂量电离辐射不会引起293T细胞和CHO细胞的凋亡,反而出现了刺激兴奋效应,促进了细胞的生长增殖。 3、MV与KV两种低剂量X射线辐射对293T细胞和CHO细胞的生长刺激促进作用呈现剂量相关性,MV级的25cGy剂量组辐射均可引起两种细胞生长增殖提高,其它MV组因剂量较大,效果反而下降。KV组对293T细胞生长的促进作用随剂量增加而增加,而对CHO细胞则没有产生有统计意义的差别作用。 4、低剂量X射线电离辐射刺激改善细胞的通透性,使PEI介导的GFP转染率提高,且25cGy剂量组的细胞转染效率最高,对293T细胞和CHO细胞的转染率可分别提高16.3与18.5%。