心腦血管藥理、食管癌放療增敏研究dna損傷反應(yīng)最終

心腦血管藥理、食管癌放療增敏研究dna損傷反應(yīng)最終電離輻射損傷的主要靶點(diǎn)?放射性同位素的毒性取決于其在亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分布細(xì)胞各部分的輻射劑量*（Gy）細(xì)胞核細(xì)胞漿細(xì)胞膜伴刀豆球蛋白*這三種治療均給與殺死50%CHO細(xì)胞的劑量，然后計(jì)算細(xì)胞核、細(xì)胞漿和細(xì)胞膜的吸收輻射劑量。3H-胸苷與DNA結(jié)合，125I-伴刀豆球蛋白與細(xì)胞膜結(jié)合。細(xì)胞核的受量是恒定的，故與細(xì)胞殺傷相關(guān)，細(xì)胞漿和細(xì)胞膜的劑量與殺傷無(wú)關(guān)。電離輻射損傷的主要靶點(diǎn)?DNA損傷效應(yīng)磷酸化的脫氧核糖骨架腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶鳥(niǎo)嘌呤胞嘧啶DNA的內(nèi)源性損傷每個(gè)人體細(xì)胞每天發(fā)生:50,000單鏈斷裂10,000去嘌呤600去氨基2000氧化堿基損傷5000烷化損傷10DNA交聯(lián)10雙鏈斷裂電離輻射損傷DNA是初始靶1Gy低LETX射線(xiàn)產(chǎn)生:1000 單鏈斷裂40 雙鏈斷裂1000 堿基改變電離輻射與紫外線(xiàn)比較1000000個(gè)二聚體形成=40個(gè)雙鏈斷裂多發(fā)損傷位點(diǎn)

被修復(fù)的唯一分子Protein

DNA

轉(zhuǎn)錄翻譯RNA

DNADNA修復(fù)與癌癥大多數(shù)抗癌劑通過(guò)損傷DNA發(fā)揮作用DNA損傷效應(yīng)影響放射敏感性HumantumorcellsHumanfibroblasts024681012Dose(Gy)0.0010.010.11Survivingfraction024681012Dose(Gy)0.0010.010.11SurvivingfractionDNA損傷效應(yīng)：基本途徑效應(yīng)器感受器傳感器/介質(zhì)龐大的激酶:ATM/ATR/DNA-PKcs(SCIDgene)cdc25A,C/BRCA1/Chk1,2/cohesin早期凋亡細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)基因表達(dá)DNA修復(fù)生物學(xué)通路輻射的初始細(xì)胞效應(yīng)損傷感受器DNA損傷感受器損傷信號(hào)途徑效應(yīng)器途徑檢驗(yàn)點(diǎn)DNA修復(fù)細(xì)胞死亡感受器ATM -PIKK激酶 -共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張綜合征患者中突變 -患者對(duì)輻射敏感 -被DNA損傷(DSB)活化,磷酸化很多蛋白MRN -對(duì)ATM活化、募集很重要 -參與處理?yè)p傷 -核酸酶活性DNAPKcs-PIKK激酶 -被DNA損傷(DSB)活化 -直接參與修復(fù)Ku -DNA末端結(jié)合蛋白 -識(shí)別損傷，募集DNAPKcsATR -PIKK激酶 -ATM和rad3相關(guān)激酶 -不參與識(shí)別DSB -對(duì)復(fù)制應(yīng)激、延緩復(fù)制叉很重要 -常在DSB修復(fù)期活化電離輻射誘發(fā)灶-IRIFABCD0Gy1Gy2Gy4Gy

-H2AXDNADose(Gy)01244060200

γH2AXfocipernucleusIRIF照射后迅速形成–幾分鐘在損傷部位發(fā)生誘發(fā)灶可擴(kuò)大至斷點(diǎn)周?chē)膹V大區(qū)域?yàn)樾盘?hào)傳導(dǎo)和DNA修復(fù)創(chuàng)建了平臺(tái)電離輻射誘發(fā)灶-IRIF1)信號(hào)途徑–細(xì)胞死亡G1關(guān)卡和早期凋亡前凋亡基因(BAX)早期凋亡死亡幾分鐘~1小時(shí)幾小時(shí)2)信號(hào)途徑–檢驗(yàn)點(diǎn)細(xì)胞周期每個(gè)時(shí)相都有檢驗(yàn)點(diǎn)檢驗(yàn)點(diǎn)DNA損傷?營(yíng)養(yǎng)?生長(zhǎng)因子?細(xì)胞周期進(jìn)程輻射誘導(dǎo)4個(gè)明顯的檢驗(yàn)點(diǎn)SLOWG1檢驗(yàn)點(diǎn)和早期凋亡CDK4/6D阻滯適用于在G1時(shí)相被照射的細(xì)胞PS-時(shí)相檢驗(yàn)點(diǎn)P感受器:ATM傳感器:Chk2(Chk1)效應(yīng)器:Cdc25a無(wú)活性活性細(xì)胞周期進(jìn)程適用于在S時(shí)相被照射的細(xì)胞S-時(shí)相檢驗(yàn)點(diǎn)輻射抗拒的DNA合成(RDS)NormalDoseDNASynthesisATG2早期檢驗(yàn)點(diǎn)Mitosis活化的MPFP感受器:ATMATR信號(hào)傳導(dǎo):Chk2Chk1效應(yīng)器:Cdc25c未活化的MPF細(xì)胞在G2期受照射–阻止進(jìn)入有絲分裂期14-3-3G1,S和G2早期檢驗(yàn)點(diǎn)照射后被迅速活化阻止細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期時(shí)相對(duì)內(nèi)源性放射敏感性不重要對(duì)單次劑量!在癌癥中經(jīng)常改變對(duì)避免突變很重要照射后腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞的增殖不同參與早期衰老的活化G2晚期檢驗(yàn)點(diǎn)Mitosis活化的MPFP感受器:ATR信號(hào)傳導(dǎo):Chk1效應(yīng)器:Cdc25c未活化的MPF細(xì)胞在G1/S期受照射–積聚在G2期14-3-3G2晚期檢驗(yàn)點(diǎn)并非初始DDR的組成部分在照射后數(shù)小時(shí)變得顯著G1,S和G2時(shí)相照射受損的細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂期活化檢測(cè)點(diǎn)保護(hù)作用：防止有絲分裂失敗對(duì)放射敏感性重要檢驗(yàn)點(diǎn)和放射敏感性檢驗(yàn)點(diǎn)缺失影響照射后腫瘤細(xì)胞增殖影響分次照射中細(xì)胞周期再分布，由于檢驗(yàn)點(diǎn)缺失，腫瘤細(xì)胞照射后周期再分布有所不同3)DNA修復(fù)X－線(xiàn)氧自由基烷化劑自發(fā)反應(yīng)紫外線(xiàn)多環(huán)芳香烴X－線(xiàn)抗腫瘤藥復(fù)制錯(cuò)誤尿嘧啶脫堿基位點(diǎn)8－氧鳥(niǎo)嘌呤單鏈斷裂加合物CPD鏈間交聯(lián)雙鍵斷裂堿基剪切修復(fù)（BER)A-G錯(cuò)配T-C錯(cuò)配插入缺失核苷剪切修復(fù)（NER)重組修復(fù)（HR，EJ)錯(cuò)配修復(fù)DNA修復(fù)與分割分割效應(yīng)主要源于DNA修復(fù)恢復(fù)時(shí)間與修復(fù)時(shí)間相似n=1n=2雙鏈斷裂的修復(fù)同源重組(HR)非同源末端連接(NHEJ)非同源末端連接（NHEJ）重新連接插入、刪除，連接同源重組（HR）3’3’連接分子形成修復(fù)DNA合成中間物降解，形成新連接HR和NHEJ細(xì)胞周期依賴(lài)的同源重組修復(fù)G1G2同源重組修復(fù)需要同源模版Notinmammaliancells同源重組（HR）非同源末端連接（NHEJ）G2SG1M細(xì)胞周期中的DNA修復(fù)S期細(xì)胞因同源重組而對(duì)輻射較為抗拒HR和NHEJNHEJ修復(fù)80%的雙鏈斷裂對(duì)放射敏感性很重要易出現(xiàn)錯(cuò)誤存在于整個(gè)周期在所有細(xì)胞中類(lèi)似HR修復(fù)20%的雙鏈斷裂對(duì)放射敏感性不重要不出現(xiàn)錯(cuò)誤存在于S和G2期是細(xì)胞周期敏感性改變的原因在不同細(xì)胞系區(qū)別大(干細(xì)胞中比例高)在癌細(xì)胞中普遍缺失

FANCD2和BRCA2影響HR修復(fù)子修復(fù)子的募集作用－HRFanD2

BRCA1協(xié)助HR修復(fù)子募集蛋白同源重組-HR雙鏈斷裂的精確修復(fù)需要一個(gè)姐妹染色單體做未受損模板非同源末端連接非同源末端連接SurvivingfractionDose(Gy)DNA-PK缺失小鼠的所有腫瘤都對(duì)輻射敏感末端連接缺失導(dǎo)致極其的放射敏感臨床：DNA修復(fù)抑制劑BRCA腫瘤

同源重組PARP(堿基切除修復(fù))DNA損傷反應(yīng)總結(jié)雙鏈斷裂是電離輻射產(chǎn)生的最重要