Kim, Youn-Young;Kim, Jong-il;Kim, Jin;Yook, Jong-In;Kim, The-Hwan;Son, Young-Sook
BMB Reports
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제34권2호
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pp.123-129
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2001
Cellular response to ionizing radiation is affected by cell types, radiation doses, and post-irradiation time. Based on the trypan blue dye exclusion assay in normal oral mucosal cells (OM cells), a 48 h post-irradiation was sufffcient and an adequate time point for the evaluation of radiation sensitivity Its $LD_{50}$ was approximately 1.83 Gy To investigate possible biomarkers useful for the biological radiodosimetry of normal epithelial cells (p53, c-fos, cyclin D1, cdc-2, pRb) EGF receptor phosphorylation and Erk activation were evaluated at different radiation doses and different post-irradiation times. From 0.5 Gy, p53 was accumulated in the nucleus of basal cells of the OM raft culture at 4 h post-irradiation and sustained up to 24 h post-irradiation, which suggests that radiation-induced apoptosis or damage repair was not yet completed. The number of p53 positive cells and biosynthesis of p53 were correlated with radiation doses. Both cyclin D1 and c-fos were only transiently induced within 1 h post-irradiation. Cyclin D1 was induced at all radiation doses. However, cfos induction was highest at 0.1 Gy, approximately 7.3 fold more induction than the control, whose induction was reduced in a reverse correlation with radiation dose. The phosphorylation pattern of cdc-2 and pRb were unaffected by radiation. In contrast to A431 tails overexpressing the EGF receptor approximately 8.5 fold higher than normal epithelial, the OM cells reduced the basal level of the EGF receptor phosphorylation in a radiation dose dependent fashion. In conclusion, among radiation-induced biomolecules, the p53 nuclear accumulation may be considered for the future development of a useful marker far biological radiodosimetry in normal epithelial tissue since it was sustained for a longer period and showed a dose response relationship. Specific c-fos induction at a low dose may also be an important finding in this study It needs to be studied further for the elucidation of its possible connection with the low dose radio-adaptive response.
목적: 조사선량별로 인체 말초혈액 림프구에서 염색체 손상은 중기염색체 분석법으로, 그리고 세포고사는 annexin V를 이용한 유세포계측법으로 정량화하여 서로 비교해 봄으로써, 인체 말초혈액 림프구가 조사선량에 따라 세포사망에 이르는 과정을 밝혀보고자 하였다. 대상 및 방법: 염색체 이상을 동반하는 질환이 없는 건강한 자원자 10명(남자 6명, 여자 4명, 연령범위 $23{\sim}41세$)을 대상으로 하였으며, 이들로부터 혈액을 채혈하여 실험에 이용하였다. 채혈한 혈액으로부터 림프구를 분리하여 0.18, 2, 5, 10, 20. 25 Gy를 조사하였으며, 방사선을 조사하지 않은 림프구를 대조군으로 하였다. 방사선에 조사된 실험군과 대조군을 각각 중기염색체 분석법과 유세포계측법으로 검사하였으며, 중기염색체 분석법에서는 600개의 림프구로부터 불안정 염색체인 2중심염색체와 반지모양 염색체의 수를 계수하였고, 유세포 계측법에서는 세포막의 변화는 annexin V에 결합된 FITC의 섭취로, 그리고 세포핵의 변화는 PI의 섭취로 보았다. 실험군 간의 차이는 ANOVA 검사로, 그리고 두 검사법간의 상관관계는 Pearson의 상관검사로 알아보았다. 결과: 방사선을 조사하지 않은 세포군에서도 불안정 염색체가 $0.5{\pm}0.53$개 관찰되었으며, 실험군에서는 조사선량의 증가에 따라 불안정 염색체의 숫자가 유의하게 증가되었다(p<0.001). 조사선량의 증가에 따라 초기 세포고사는 증가하다가 다시 감소하는 양상을 보이나, 후기 세포고사는 조사선량에 따라 증가하는 양상을 보였다. 중기염색체 분석에서 보이는 불안정 염색체의 수와 Ydr, Qdr 값은 초기 세포고사와는 유의한 상관관계를 보이지 않고, 후기 세포고사와는 매우 유의한 상관관계를 보이고 있었다(p<0.01). 결론: 조사선량에 따른 불안정 염색체의 증가는 유세포계측법으로 검사한 세포핵의 변화와 밀접한 상관관계를 가지고 있었다. 반면 세포막의 변화는 염색체 손상과 관계가 없었으며, 조사선량의 증가에 비례하여 증가하지도 않았다.
건조 농산물을 비롯한 식품에 대한 방사선 조사가 허가, 시행되고 있으며, 그 적용 범위도 확대되고 있다. 이에 따라 건조 생약재의 위생화의 대체방법으로 방사선 조사 기술의 적용이 산업계로부터 요구되고 있다. 본 연구는 감마선 조사 생약재의 효능 변화 유무를 확인하기 위한 일환으로 수행되었다. 저자 등은 사물탕, 보중익기탕 및 삼령백출산 등이 방사선 방호 효과를 보이는 것으로 이미 보고한 바 있다. 본 실험에서는 감마선 조사(10 kGy)한 이들 한약제 각각의 방사선 방호 효과를 비조사 시료와 비교 평가하였다. 효과평가를 위하여 방사선 조사 마우스에서 소장움 생존시험, 내재성 비장집락 형성시험 및 apoptosis 측정을 시행하였다. 각 한약제의 감마선 조사 시료는 3가지 시험 모두에서 비조사 시료와 유사한 효과를 나타내었으며(p<0.05), 생체내 독성도 나타내지 않았다. 이는 생약재의 여러 가지 고유 효능 중 일부의 안정성으르 확인한 것으로 생각되며, 이 결과로 미루어 보아 감마선 조사 생약재의 효능 안정성은 한의학적 고유의 효능 비교 평가를 통하여 확인될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 저자 등은 감마선 조사 생약재의 유효성분 안정성 및 유전 독성학적 안전성을 확인하여 보고한 바 있다. 이들 결과를 토대로 향후 감마선 조사 행약재의 고유 효능의 안정성에 관한 체계적인 연구결과를 얻는다면 생약재의 위생화 수단으로 감마선 조사기술의 이용이 실용화될 수 있을 것으로 사료된다.
이온화방사선이 동물 생식세포에 미치는 생화학적 및 형태학적 영향을 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 미성숙 생쥐 (ICR, 3 주령)에 $\gamma$선을 선량 $LD_{80(30)}$으로 전신조사하였다. 방사선 조사 후 6 시간, 12 시간, 1 일, 그리고 2 일 후에 난소를 적출하였다. 난소에서 추출한 과립세포의 세포주기를 DNA에 대한 유세포 분석으로 분석하였다. 세포자연사를 확인할 수 있는 $A_0$ 세포주기는 이온화방사선이 조사된 실험군에서 대조군에 비해 현저히 높은 값을 보였다. 이온화방사선을 조사한 후 6 시간 군에서 TUNEL 면역조직화학 염색도를 나타낸 난포의 수가 대조군에 비해 현저히 증가하였다. 따라서, 본 실험의 결과 방사선 조사에 의해 유발되는 난포의 퇴화는 6 시간 이내에 급성으로 진행되는 과립세포의 세포자연사에 의해 매개됨을 알 수 있었다. 유세포분석기를 이용한 세포주기 평가는 방사선에 의해 유발되는 세포자연사 기작의 이해와 퇴화난포의 정량화를 위한 수단이 될 수 있다.
Xu, Jian-Yu;Lu, Shan;Xu, Xiang-Ying;Hu, Song-Liu;Li, Bin;Qi, Rui-Xue;Chen, Lin;Chang, Joe Y.
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권8호
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pp.3301-3306
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2015
Nucleolin (C23) is an important anti-apoptotic protein that is ubiquitously expressed in exponentially growing eukaryotic cells. In order to understand the impact of C23 in radiation therapy, we attempted to investigate the relationship of C23 expression with the radiosensitivity of human non-small cell lung cancer (NSCLC) cells. We investigated the role of C23 in activating the catalytic subunit of DNA-dependent protein kinase (DNA-PKcs), which is a critical protein for DNA double-strand breaks (DSBs) repair. As a result, we found that the expression of C23 was negatively correlated with the radiosensitivity of NSCLC cell lines. In vitro clonogenic survival assays revealed that C23 knockdown increased the radiosensitivity of a human lung adenocarcinoma cell line, potentially through the promotion of radiation-induced apoptosis and adjusting the cell cycle to a more radiosensitive stage. Immunofluorescence data revealed an increasing quantity of ${gamma}$-H2AX foci and decreasing radiation-induced DNA damage repair following knockdown of C23. To further clarify the mechanism of C23 in DNA DSBs repair, we detected the expression of DNA-PKcs and C23 proteins in NSCLC cell lines. C23 might participate in DNA DSBs repair for the reason that the expression of DNA-PKcs decreased at 30, 60, 120 and 360 minutes after irradiation in C23 knockdown cells. Especially, the activity of DNA-PKcs phosphorylation sites at the S2056 and T2609 was significantly suppressed. Therefore we concluded that C23 knockdown can inhibit DNA-PKcs phosphorylation activity at the S2056 and T2609 sites, thus reducing the radiation damage repair and increasing the radiosensitivity of NSCLC cells. Taken together, the inhibition of C23 expression was shown to increase the radiosensitivity of NSCLC cells, as implied by the relevance to the notably decreased DNA-PKcs phosphorylation activity at the S2056 and T2609 clusters. Further research on targeted C23 treatment may promote effectiveness of radiotherapy and provide new targets for NSCLC patients.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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