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近年来磁场(MF)与肿瘤之间的关系已在流行病学调查、实验动物和细胞分子水平上开展了很多研究,但存在着许多争议,究其原因,是MF对细胞本身有益或有害的确切效应及其潜在机制尚未阐明。由于MF诱导的细胞功能改变必然涉及到基因转录的改变,认识由MF诱导发生转录改变的基因种类,对推测细胞可能会产生的效应将提供有效的手段。Binninger于1997年利用差异显示技术(DD)从受60Hz磁场辐照24小时后的酿酒酵母菌中获得三个特异反应基因。由于低等真核细胞对外界刺激反应及基因调控的机制都相差很远,因此我们实验室使用人Daudi细胞研究了ELFMF辐照后的特异反应基因,发现了13个差异片段。MF-1基因正是应用DD技术在Daudi细胞中发现的一低表达片段,即该基因片段在非辐照的细胞中高表达,而在受辐照的细胞中为低表达。通过DD-PCR及反向Northern杂交,已肯定MF-1是真正来源于所研究的细胞,且在反向Northern杂交信号中最强。经过同源性分析,发现MF-1基因片段与细胞色素氧化酶亚基1有100%同源性。目前国内外对磁场与细胞色素氧化酶亚基1尚无研究报道。我们是通过DD技术在Daudi细胞中首次筛选克隆到细胞色素氧化酶亚基1基因对磁场的特异反应性,发现磁场能下调该基因表达水平。如果能在其他多种磁场敏感细胞中进一步得到证实该基因反应的普遍性及时间特征,那么从细胞色素氧化酶亚基1基因的功能和分布等出发, 浙江大学硕士学位论文可为揭示磁场与细胞生长、磁场的毒效应作用及与神经系统生物学效应等方面寻找到一个新的突破点。本次实验我们就选择了一些对磁场敏感的细胞(HL-60、Jurkat、L1210和CHL细胞),使用Northern技术观察磁场辐照后细胞色素氧化酶亚基1 的基因表达水平变化,以期发现该基因受磁场作用而使表达水平降低是否在细胞中具有普遍性和特异性。 实验方法和结果l辐照系统: 50Hi磁场辐照系统为本单位自行研制,由两个Helmholtz线圈和一个调压器构成。辐照时接通工频50HZ交流电,在两线圈之间产生强度均匀的磁场,变动范围在士10%以内,对照组进行假暴露时线圈内不通电。2.选用DaU山细胞,观察M卜)基因表达与磁场辐照时间关系: MF.l片段最初用DD法从Daudi细胞分离,首先在该细胞中进一步进行验证。Daud细胞经常规培养3~4天后,转换至新鲜培养基,并将细胞悬液浓度调配至0.SX10‘一l.OX10‘/ml。细胞于37℃预孵育16小时,然后按实验设计将细胞分别置于磁场辐照场和假辐照场。辐照磁通密度为0,smT,辐照时间分别是20h、24h、16h、12h。sh、6h、4h、lh、20min。细胞辐照完后立即于3000prm离心smin,收集细胞,并按Trizol ie提取总RNA,紫外分光光度仪进行RNA定量,经Northern blot分别与探针杂交 (使用 MF-I和 GAPDH探针分别杂交,其中以 GAPDH为内标准)。计算样本吸光光度值和与之相对应的GAPDH的吸光度值之比,以这一比值表示特异基因的表达水平。结果发现,在20分钟和 24小时的两组MFI基因表达水平的辐照组与对照组的比值最低,表明在这两种条件下MF.l 表达水平降低最敏感。经过比较,在接下去的实验中,我们选择了50Hi0石mT磁场20分钟和24小时辐照时间。由于在国际非电离辐照防护委员会 (ICNIop)制定的参考标准中,一般居民的接触限值为口.linT,因此我们又增加了 0.linT磁场 20分钟和 24小时的处理组,并且观察在 Tamoxifen处理组(浓度为 10’M,取 nil/ml)下 MFI基因的表达水平。3.观察MF基因在几种受磁场辐照后的培养细胞中的表达水平变化: 3 浙江大学硕士学位论文 HL-60细胞、CHL细胞、L1210细胞、Jurkat细胞等常规培养3~4天后,转换至新鲜培养基,并将细胞悬液浓度调配至0.8X10‘-1.0X106/ml。细胞于 37oC预孵育 16小时,然后按实验设计将HL60细胞、L1210细胞和 CHL细胞分成四组(对照组、Tamoxifen处理组、磁场辐照组、T8m+磁场联合处理组,Tamoxifen浓度为 10”’M,取 in ITam/ml培养液),分别暴露于磁场辐照和假辐照(对照),这三种细胞每一轮实验包含有一种辐照强度和或Tamoxifen处理及相应对照;将Jurkat细胞分成两组(对照组和磁场辐照组),按实验设计分别暴露于磁场辐照和假辐照(对照),每一轮实验包含有一种辐照强度及相应对照。细胞受50HZ磁场辐照,磁通密度分别是 0.linT和 0.smT,辐照时间分别是 20min和 24h。每一样本设有两个复本。细胞辐照完后立即干3000prm离心smin,收集细胞,按Trizol法提取总RNA,紫外分光光度仪进行RNA定量,经Northern blot分别与探针杂交(使用 MFI和 GAPDH探针分别杂交,其中以 GAPDH为内标准)。计算样本吸光光度值和与之相对应的GAPDH的吸光度值之比,以这一比值表示MF-I基因的表达水平。以细胞种类和辐照时间做为协变量,将实