基因L24123编码一种核蛋白Nrf1［3］ ，Nrf和c-jun杂合体结合到γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽S转移酶、NAD（P）-醌，氧化还原酶等基因启动子的抗氧化反应元件上（ARE），调节它们的表达.这些酶参与细胞应激与解毒，核蛋白Nrf和c-jun表达增加可显著上调这些酶的转录，从而增加细胞的抗应激能力.由基因AF039704编码的蛋白质是一种对pepstatin不敏感的酸性蛋白酶（CLN2）［4］ ，位于各种细胞的溶酶体中.当细胞处于应激状态时产生大量的自由基，可引起蛋白质变性、交联、酶失活等;这些变性失活的蛋白质被运送到溶酶体中由酸性蛋白酶（包括CLN2）分解.CLN2蛋白质缺乏或活性不足可导致一种渐进性、致命性的神经退行性疾病（neuronal ceroid lipofuscinosis，LI NCL）的发生［5］ .
微波辐射较未辐射细胞转录降低的基因有U49869，该基因编码Ubiquitin蛋白，Ubiquitin蛋白在细胞代谢应激后转录表达［6］ ，是细胞内非溶酶体蛋白水解酶系统中最重要的酶之一，细胞代谢水平与Ubiquitin表达强度有关.另一个转录降低的基因AF098799编码importin7（RanBP7）蛋白，importin7蛋白是公认的与组蛋白和核糖体蛋白质核内转运有关的关键性核转运受体，与细胞周期的递进和细胞增殖有关［7］ ，与细胞增殖有关的importin7蛋白表达降低，表现为细胞的生长暂时受抑.
3 讨论
基因芯片是近几年发展起来的一项前沿生物技术，它在一次实验中可以对上万种基因的转录或表达水平进行快速、准确、高效的检测.微波辐射可引起培养细胞的氧化应激反应，诱导细胞损伤或凋亡［8］ .细胞的氧化应激和凋亡反应涉及到细胞内多基因的参与，传统的研究方法仅仅从一个基因、一个蛋白入手研究其作用，所获得的信息往往比较单一，很难对 微波的作用机制有一个全面的了解.通过用基因芯片技术对微波辐射组细胞与正常组细胞在细胞应激和凋亡基因转录水平进行比较研究，可以发现与微波辐射应激反应有关的基因群，探讨微波辐射作用的分子机制，为进一步深入研究微波的生物学效应和预防提供线索.
微波辐射是一种由空间向生物体作用的交变电磁场，因生物体内含有导电程度不等的各种电解质、极性分子，以及非极性分子被极化成的偶极子等，它们随交变电场方向的变动而旋转，可与周围粒子发生碰撞、摩擦;这种取向运动使偶极子和体内带电胶体颗粒、电解质离子与周围介质产生快速振荡摩擦而产热.当生物受到一定强度的微波辐照并吸收部分波能后，可引起一系列因热效应造成的改变，如酶的灭活、蛋白质变性、生物膜通透性改变等变化，进而导致细胞损伤.我们利用基因芯片技术对培养的人视网膜色素上皮细胞、微波辐射的细胞中与细胞应激和凋亡有关基因的转录进行分析，比较微波辐射较未辐射细胞转录差异的基因信息，探寻微波辐射的生物学作用分子机制.
微波辐射存在着热效应.本实验条件下检测到培养的hTERT-RPE1细胞在10mW cm-2 强度2450MHz的微波下辐射1h，细胞培养液温度由27.10℃上升至31.80℃，上升约4.7℃，存在明显的热效应，但温度没有上升到热应激（即超过37.5℃）的程度.此结果可以解释与热应激反应蛋白Hsp70转录没有增加;而代谢应激蛋白Ubiquitin转录降低更能说明在本条件下微波辐射的热效应被照射过程中的低温状态所逆转.微波辐射较未辐射细胞相比有3条与应激相关的基因M31166，L24123，AF039704转录增加基因.综上所述，说明仅用微波辐射的热效应来解释微波辐射的所有生物学作用是不够的;微波辐射除了具有的热效应之外还具有微波辐射本身的生物学作用.此作用启动了急性期反应蛋白TSG-14转录给处于应激状态的细胞供给能量;核蛋白Nrf和c-jun转录增加将诱导细胞应激与解毒的超基因家族:γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽S转移酶、NAD（P）-醌，氧化还原酶等一组酶的表达;同时溶酶体酸性蛋白酶（CLN2）转录表达增加，可清除细胞内变性的蛋白质，使处于应激状态的细胞尽快清除有毒产物，维持细胞的正常功能.与细胞增殖有关的importin7蛋白表达降低也是细胞受激后的一种保护性反应.
在本试验条件下未检测到与细胞凋亡主要相关的基因转录有显著的差异，此结果表明在本试验条件下的微波辐射不足以诱导细胞凋亡.
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基金项目: 国家自然科学基金资助项目（39700119）
通讯作者: 刘秀红（1966-），女（汉族），湖北省云梦县人.硕士，讲师.Tel.（029）3374866 [email protected]
1 第四军医大学预防医学系环境与劳动卫生学教研室，陕西西安710033，
2 第一军医大学病理学教研室，广东广州510515 上一页 [1] [2] |
