Cancer Res. 2009 September 15; 69(18): 7262–7269
Andriy Marusyk, Matias Casás-Selves, and James DeGregori
辐照改变定向造血干细胞中致癌突变的选择
人类及动物中恶性肿瘤的发生和暴露于电离辐射下密切相关。这种相关要归因于辐射引起的致癌突变，而普遍认为致癌事件的发生对癌症的发生和发展有很大关系。另一方面，由辐射引起的随机突变和基因毒性效应会改变祖细胞群及其微环境，从而改变致癌突变的选择效应。在本文中采用小鼠竞争骨髓移植实验表明了电离辐射可以导致造血干细胞数量减少和状态衰弱。实验还证明了辐射显著改变了某些致癌突变的选择性效应。如大量抑制了Bcr-Abl或活性N-Ras致癌基因引起的克隆扩增和白血病，而对活性Notch1突变----ICN则有增强作用。这种辐射依赖的ICN选择性表达促使了T-淋巴细胞性白血病的发生。这种选择性表达很大程度上是非细胞自主性的，因为部分正常造血细胞的恢复可逆转这些辐射效应。这也表明即使致癌突变已经不可避免，保护或者重建干细胞群可以限制癌症的发生。
这篇文章中所有辐射实验均使用RS2000系列生物学辐照仪来进行。骨髓移植受体鼠接受致死X射线辐射剂量照射：两次5Gy剂量照射，两次照射间隔3-4小时。亚致死剂量为5Gy。
RS2000系列生物学辐照仪因具有剂量均匀性佳、环境剂量低、剂量精确可控、重复性佳等领先技术优势，现已逐渐占据生命科学研究领域中的主流地位。它在肿瘤动物模型建立、干细胞(骨髓移植)、 DNA损伤、细胞免疫抑制治疗、移植生物学、基因治疗、血液学、放射生物学研究等生物技术研究中发挥至关重要的作用。
Fig. X-射线辐射导致造血干细胞的稳定减少。
FigA .Balb/c小鼠接受亚致死剂量X-射线辐照，剂量为5Gy，造血系统在辐射后6W充分恢复。3月后取辐射后小鼠（或非辐射小鼠作为对照）骨髓和GFP转基因小鼠的骨髓，将其9：1混合，移植至致死剂量辐射的受体鼠体内。2个月后，取受体鼠外周血细胞分析髓细胞（GR1+）和B淋巴细胞（B220+）的GFP表达。
FigB.使用有限稀释法检测辐射对功能性造血干细胞的浓度影响。本实验中检测细胞取自辐射后8周的GFP转基因小鼠骨髓，辐射剂量5Gy。然后将其按不同数量和辐射后的竞争骨髓细胞（GFP阴性Balb/c小鼠，辐射后6周，5Gy）混合，将混合的骨髓移植至致死剂量辐射的受体鼠。22周后检测外周血中髓细胞（MAC1+）和B淋巴细胞（B220+）的GFP表达。