磁场的细胞生物学效应及Cryptochrome作用机制研究

• 作 者: 陈薇
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 静磁场 生物学效应 细胞分裂 隐花色素 线粒体膜

随着无线电通讯设备和家用电器的日益普及，以及磁共振成像等设备在医疗诊断中的广泛应用，磁场对生物体健康的影响越来越受到人们的关注。然而，由于各种细胞的差异、磁场的性质和场强等参数的不同，人们对磁场的细胞生物学效应的认识还处于初级阶段。因此，对磁场的细胞生物学效应进行系统的研究具有重要的理论和实际意义。　　细胞增殖是细胞生命活动的基础。因此，本论文主要从细胞增殖方面对磁场效应进行深入的研究。实验结果表明:0.05T磁场能够对肿瘤细胞:人宫颈癌细胞（Hela细胞）、人结直肠癌细胞（HCT116细胞）的分裂产生影响，其主要表现为:纺锤体结构异常，如多极纺锤体的出现;细胞周期受阻滞，导致分裂期细胞增多。同时，纺锤体异常的比例随着磁场作用时间的增加呈增长趋势。我们同样对非肿瘤细胞:人视网膜细胞（RPE1细胞）、中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）进行曝磁(0.05T)处理，并未检测到分裂异常情况，表明磁场对正常细胞无影响。　　人体内含有隐花色素蛋白(Cryptochrome，CRY)，前期研究表明其具有磁感应潜能。为了深入研究磁场对细胞分裂的影响，迸一步将磁场、CRY、细胞分裂结合在一起进行研究。免疫荧光结果表明CRY定位在细胞分裂的主要结构上:中心体和中体上。进一步实验结果表明CRY与γ-tublin共定位且能够与之发生相互作用。细胞同步化实验结果表明当细胞进入分裂期时，CRY蛋白表达量明显增加，证实CRY参与了细胞分裂调控。另外，RT-PCR结果表明:磁场处理细胞后CRY1表达量增加。同时，CRY2干扰能抵消磁场的细胞效应，即纺锤体变异比例明显减少，表明CRY在磁场感应和细胞分裂中起着重要的作用，从而为CRY的研究提供了新的科研思路。。　　在硕士期间，我还参与了PB1-F2蛋白课题的研究。实验表明:细胞瞬时转染PB1-F2后，线粒体膜形态发生变化，出现颗粒状结构并且膜变得不平整。PB1-F2直接作用于体外线粒体的实验结果也指出线粒体的数目变少，并且线粒体颗粒的体积变小。综合上述的实验结果，我们猜测PB1-F2可能直接与线粒体膜发生相互作用，进而诱导细胞凋亡。