The Korean Journal of Nuclear Medicine (대한핵의학회지)

The Korean Society of Nuclear Medicine (대한핵의학회)
권호 표지

Genes Associated with Radiation Adaptive Response Induced by Low Level Radiation from $^{99m}Tc$ in Human Cell Lines

인체세포주에서 저선량 $^{99m}Tc$에 의해 발현되는 방사선 적응반응에 관련된 유전자에 관한 연구

  • Kwon, An-Sung (Department of Nuclear Medicine, Chonnam National University Medical School) ;
  • Bom, Hee-Seung (Department of Nuclear Medicine, Chonnam National University Medical School) ;
  • Choi, Chan (Research Institute of Medical Sciences, Chonnam National University) ;
  • Kim, Ji-Yeul (Department of Nuclear Medicine, Chonnam National University Medical School) ;
  • Lim, Wook-Bin (Department of Biological Science, Chonnam National University)
  • 권안성 (전남대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 범희승 (전남대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 최찬 (전남대학교 의과학연구소) ;
  • 김지열 (전남대학교 의과대학 핵의학교실) ;
  • 임욱빈 (전남대학교 자연과학대학 생명과학부)
  • Published : 2001.10.30
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Abstract

Purpose: The purpose of this study was to search activated genes that could be related to radiation adaptive response (RAR) induced by low-level radiation from $^{99m}Tc$ in human cell lines. Methods: We used gene discovery array (GDA) and representational difference analysis (RDA) methods. $^{99m}Tc$-pertechnetate was added to $2{\times}106/mL$ NC-37 cells (human lymphoblastic cells) to make concentrations ranging from 148 MBq/mL to 148 Bq/mL by serial 10 fold dilutions. After 44 hours, 2 Gy gamma irradiation was given to them using a Cs-137 cell irradiator. Results: As compared to the control (Con) group to which no $^{99m}Tc$ was added, those cells to which 148 and 14.8 KBq of $^{99m}Tc$ were added showed significantly lower damage to chromosomes, which was evaluated by metaphase analysis. Cells with 148 KBq $^{99m}Tc$ (T148 group) showed most significant protection. Activated genes in the T148 group as compared to Con group were evaluated by GDA and GDA methods. GDA revealed genes of casein kinase 2 (CK2) beta chain, immunoglobulins (lg), human leukocyte antigen (HLA)-B, and two novel genes. Twenty RAR related clones were selected by RDA method. The size of those genes was from 234 to 603 base pairs. Conclusions: RAR was induced by low dose irradiation from $^{99m}Tc$ in NC-37 cell lines. Genes related to the response included CK2, lg, HLA-B in human lymphoblastic cell lines.

목적: 저선량 방사선에 의해 그 이후의 고선량 방사선에 저항이 생기는 유익한 반응을 보인다는 방사선적응반응이라는 현상이 알려져 있지만, 저선량 방사선이 어떤 기작에 의해 이런 반응을 일으키는지에 대해서는 아직 알려지지 않고 있다. 본 연구에서는 정상 인체세포주에서 저선량 $^{99m}Tc$에 의해 방사선적응반응이 유도되는지를 확인하고, 이 때 활성화되는 유전자를 찾아보고자 하였다. 대상 및 방법: 인체 정상 림프구 세포주인 NC-37 세포주 $2{\times}10^6mL$개의 세포에 $^{99m}Tc$을 148 MBq/mL로부터 148 Bq/mL의 농도가 되도록 10배씩 희석하여 첨가하고 44시간동안 배양하였다. 결과: 각각의 군에 대해 이상 염색체를 계수하여 148 KBq/mL의 $^{99m}Tc$을 첨가한 군에서 방사선적응반응이 가장 현저하게 유도되었음을 확인하였다. 이 세포군에서 mRNA를 추출하고 여기에서 cDNA를 만든 후 gene discovery array (GDA) 여과기를 이용하여 대조군에 비해 발현이 증가된 casein kinase II beta chain, immunoglobulin, HLA-B 그리고 아직 알려지지 않은 2개의 유전자 등 6개의 유전자를 찾아내었다. Representational difference analysis (RDA)법을 통해서는 대조군에 비해 발현이 증가된 유전자 클론을 20개 찾아내었다. 결론: 인체세포주 NC-37에서 저선량의 $^{99m}Tc$에 의해 방사선적응반응이 유도된다는 사실을 밝혔으며, 이때 다수의 유전자가 발현된다는 사실을 알 수 있었다.

Keywords