解开星形胶质细胞行为在大脑的空间:辐射主要星形胶质细胞的反应gydF4y2B一个

1。介绍gydF4y2B一个

长期太空旅行和行星探索,包括月球和火星任务,是载人航天任务的下一步挑战。在这些任务中,暴露于空间辐射可能会对宇航员健康的危险因素的发展癌症和非癌效果(gydF4y2B一个1gydF4y2B一个,gydF4y2B一个2gydF4y2B一个)。有两个主要来源的空间辐射环境空间:(1)银河宇宙射线(GCR)原始太阳系以外的(高能质子,氦核和沉重的离子,也称为高电荷和能量(HZE)核)和(2)太阳能太阳发出的高能粒子(SEP)不断低高能太阳风力或太阳能粒子在日冕物质抛射事件(SPE)。而GCR由98%重子(87%的质子,12%的氦离子,重离子~ 1%)和2%的电子和正电子(gydF4y2B一个3gydF4y2B一个),SPE质子组成的89%,10% 1%氦离子和重离子。发生的概率上升在太阳能最大~ 11年的太阳活动周期。GCR不能完全屏蔽自由空间航行期间,长期接触低剂量率GCR宇航员积累相当剂量3-year-Mars任务中(~ 1 Sv) (gydF4y2B一个4gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个6gydF4y2B一个)。此外,SPE承担风险的急性暴露于高剂量率的情况下保护不足。gydF4y2B一个

组成,空间辐射特征明显强烈不同于地球上的电离辐射的品质如α,β和γ辐射或x射线。高空间辐射场的复杂性使得其生物效应的评估很困难。GCR模拟组成的质子,氦核和选定的重离子成为最近才在美国宇航局太空辐射实验室(国家)布鲁克海文国家实验室(BNL) (gydF4y2B一个7gydF4y2B一个)。大多数情况下,实验与单mono-energetic离子进行评估其生物有效性比较知名的辐射x射线或伽玛射线辐射等品质。这里,线性的辐射能量传递(让)经常被用来描述电离密度和相关生物效应。在x射线或γ-rays被认为还有辐射,HZE粒子的GCR high-LET辐射。gydF4y2B一个

由于其修复能力有限,空间辐射对中枢神经系统(CNS)的影响的高利息。降低中枢神经系统的性能,但也增加了整体风险发展神经退行性疾病如帕金森病在宇航员怀疑(gydF4y2B一个2gydF4y2B一个,gydF4y2B一个8gydF4y2B一个)。动物实验在内存中使用空间辐射损伤透露,赤字在处理速度,注意力和认知灵活性,以及焦虑水平升高和抑郁小鼠的行为(gydF4y2B一个8gydF4y2B一个,gydF4y2B一个9gydF4y2B一个)。这些认知影响的细胞机制是目前正在接受调查。动物研究表明,增加细胞死亡(gydF4y2B一个10gydF4y2B一个),减少扩散(gydF4y2B一个11gydF4y2B一个),增加了DNA损伤(gydF4y2B一个12gydF4y2B一个)、细胞周期变化(gydF4y2B一个13gydF4y2B一个包括激活的小胶质细胞和星形胶质细胞()和神经炎症gydF4y2B一个14gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个16gydF4y2B一个)可能参与响应space-relevant辐射品质。因为认知损害和风险增加发展中neurogenerative疾病是至关重要的因素影响宇航员的健康和任务成功,进一步的调查潜在的细胞和分子过程是必要的。星形胶质细胞是最丰富的胶质细胞在中枢神经系统,尽管他们的支持功能在大脑的生理过程,他们反应病理生理条件下细胞、分子和功能变化。这表明,星形胶质细胞发挥着至关重要的作用在大脑辐射的反应。gydF4y2B一个

主要的电离辐射对哺乳动物细胞的影响是脱氧核糖核酸(DNA),损伤诱导DNA链的断裂(DNA双链断裂,双边带),随后可能导致细胞死亡(gydF4y2B一个17gydF4y2B一个)。还有辐射相比,high-LET辐射导致电离密度沿着粒子追踪和诱发更复杂的DNA损伤难以修复(gydF4y2B一个18gydF4y2B一个)。电离辐射引起的细胞损伤随后发起一个活跃的细胞反应,DNA损伤反应,包括DNA损伤修复、基因表达的改变,细胞周期阻滞或程序性细胞死亡(gydF4y2B一个19gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个21gydF4y2B一个)。一般来说,虽然辐射响应的基本原则和机制在哺乳动物系统理解现在,组织或特异性电离辐射的影响仍在调查之中。对星形胶质细胞、知识的电离辐射引起的DNA损伤修复的能力,尤其是重型离子感应DNA损伤是稀缺的。开创性的研究比较小鼠胚胎干细胞神经干细胞和相应的终末分化星形胶质细胞、星形胶质细胞抗放射性的,异源表达end-joining基因使电离辐射诱导的DNA修复双边带(gydF4y2B一个22gydF4y2B一个)。这些DNA损害的修复动力学可以指示程控DNA repair-proficient或不足。细胞内已知通路被激活电离辐射,如核因子κB (NF-κB)通路。NF-κB已知转录调节多种细胞反应,免疫反应、炎症gydF4y2B一个通过gydF4y2B一个细胞因子释放、增殖、细胞周期进展,细胞凋亡。在其他类型的细胞,这是表明NF-κB亚基p65把进入细胞核在途径激活反应暴露于电离辐射(gydF4y2B一个20.gydF4y2B一个),包括重离子照射(gydF4y2B一个21gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个23gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

在病理生理的过程,例如,中枢神经系统损伤,炎症或接触有毒物质,星形胶质细胞表型状态从正常的幼稚状态转移到被动状态,也称为星形胶质细胞反应性。根据神经组织的严重程度的侮辱,星形胶质细胞变得被动,在受影响的区域传播所谓的活性astrogliosis并最终导致胶质瘢痕的形成(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个,gydF4y2B一个24gydF4y2B一个)。这种表型变化时反应诱导伴随着几个特征,包括增生,增加细胞的维护、形态变化、迁移率增加,细胞因子释放,和基因表达的变化。星形胶质细胞反应的特征是中间丝的超表达胶质原纤维酸性蛋白(GFAP) (gydF4y2B一个23gydF4y2B一个)。此外,astrogliosis是一个异构的过程(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个)连续光谱的清规戒律(gydF4y2B一个25gydF4y2B一个)。根据多效性的因素,星形胶质细胞可能维持损害的炎症反应和组织损伤或促进组织修复后活性(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个)。这个过程也可以引发的神经炎症和神经退行性机制中扮演了重要的角色。电离辐射也是由小胶质细胞激活星形胶质细胞反应性或诱导神经炎症诱导辐射诱导衰老进一步促进慢性炎症(gydF4y2B一个26gydF4y2B一个,gydF4y2B一个27gydF4y2B一个)。在最近的研究中,星形胶质细胞的应激反应机制包括反应诱导和细胞衰老(gydF4y2B一个25gydF4y2B一个),提高质疑星形胶质细胞反应转换成活性状态或所谓astrosenescence暴露于电离辐射。Astrosenescence特点是,例如,增长逮捕,senescence-associated分泌概要文件(SASP)涉及增加分泌细胞因子如白细胞介素(IL),以及senescence-associatedβ-galactosidase活动,而星形胶质细胞反应性是伴随着对中枢神经系统的细胞因子分泌增加侮辱(gydF4y2B一个25gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

电离辐射并不是唯一的危险因素宇航员在太空任务。微重力影响人体的头部沃德流体转变和机械卸货,导致视力的变化(gydF4y2B一个8gydF4y2B一个)、骨(gydF4y2B一个28gydF4y2B一个,gydF4y2B一个29日gydF4y2B一个)和肌肉损失(gydF4y2B一个30.gydF4y2B一个),在等离子体体积,减少心血管退化和神经血管病变(gydF4y2B一个31日gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个36gydF4y2B一个)。在30天6°-head-down-tilt床靠背的研究中,灰质和白质体积变化和白质束的健康志愿者的大脑的磁共振成像(MRI) (gydF4y2B一个37gydF4y2B一个)。在动物模型中,显微结构的变化中发现了多个脑区(gydF4y2B一个37gydF4y2B一个)。在组织层面上,在一个生物实验卫星与C57BL / 6 n小鼠实验,坐骨神经髓鞘变性(gydF4y2B一个38gydF4y2B一个)和转录组变化观察(gydF4y2B一个39gydF4y2B一个),改变在脉络丛诱导大鼠后肢卸载或航天(gydF4y2B一个40gydF4y2B一个)。Microgravity-induced效果也在观察到细胞水平(gydF4y2B一个41gydF4y2B一个,gydF4y2B一个42gydF4y2B一个),例如,细胞器和细胞骨架的变化(gydF4y2B一个43gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个45gydF4y2B一个),移民(gydF4y2B一个46gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个48gydF4y2B一个),细胞周期调控gydF4y2B一个49gydF4y2B一个),细胞增殖(gydF4y2B一个50gydF4y2B一个),细胞凋亡(gydF4y2B一个51gydF4y2B一个)、DNA修复(gydF4y2B一个52gydF4y2B一个),分化(gydF4y2B一个8gydF4y2B一个,gydF4y2B一个53gydF4y2B一个,gydF4y2B一个54gydF4y2B一个)和T细胞调节(gydF4y2B一个41gydF4y2B一个,gydF4y2B一个55gydF4y2B一个),基因表达,蛋白质组和表观遗传学修饰(gydF4y2B一个49gydF4y2B一个,gydF4y2B一个56gydF4y2B一个,gydF4y2B一个57gydF4y2B一个)。有趣的是,机械负荷增加的后果轻微hypergravity曝光(2gydF4y2B一个ggydF4y2B一个)产生一个衰减的星形胶质细胞反应(gydF4y2B一个58gydF4y2B一个)。因此,星形胶质细胞对重力水平变化敏感,但清楚地了解多种space-relevant条件包括微重力的影响和电离辐射对星形胶质细胞仍下落不明。逮捕DNA修复、细胞周期、细胞凋亡和增殖的变化和基因表达特征的DNA损伤反应的交互空间辐射、微重力对细胞水平的影响也需要理解在星形胶质细胞。gydF4y2B一个

本研究旨在描述主要的反应对暴露于低收入和high-LET辐射小鼠星形胶质细胞,进一步了解他们的角色和功能辐射暴露后在大脑中。主要鼠星形胶质细胞与小鼠胚胎的皮质是强大的工具来理解辐射引起的分子途径以及他们是否分泌,例如,细胞因子(gydF4y2B一个59gydF4y2B一个)。确定DNA损伤修复动力学在星形胶质细胞与其他细胞,形成磷酸化H2AX(γH2AX)和p53结合蛋白1 (53 bp1)疫源地调查gydF4y2B一个通过gydF4y2B一个疣状主要照射后小鼠星形胶质细胞与不同类型的辐射。逮捕的细胞周期进展对电离辐射允许足够的修复DNA损伤,细胞周期分析和基因表达的不同监管机构参与细胞周期检查站(gydF4y2B一个Cdkn1a, Cdkn2agydF4y2B一个研究了)gydF4y2B一个通过gydF4y2B一个逆转录定量实时聚合酶链反应(RT-qPCR)。随着NF-κB通路构成电离辐射主要信号通路参与炎症反应,其激活了免疫染色的NF-κB亚基p65和量化其核本地化。星形胶质细胞反应性在电离辐射暴露评估GFAP免疫荧光染色和细胞增殖标记ki - 67。由于基因表达的变化,星形胶质细胞的反应性、表达的一部分gydF4y2B一个Gfap、Il1ßTgfß1白细胞介素6gydF4y2B一个和肿瘤坏死因子(gydF4y2B一个肿瘤坏死因子gydF4y2B一个)被RT-qPCR调查。X-irradiated星形胶质细胞是由信使rna的转录组测序。为了区分从astrosenescence反应,细胞因子分泌水平量化使用酶联免疫吸附分析(ELISA)。此外,模拟微重力的影响X-ray-induced DNA双链断裂的修复使用的原则,分析了二维快速clinorotation (gydF4y2B一个60gydF4y2B一个,gydF4y2B一个61年gydF4y2B一个)获得一个基本的了解星形胶质细胞的DNA损伤反应空间条件下。gydF4y2B一个

2。材料和方法gydF4y2B一个

概述的实验中执行这项工作表明辐射特性、剂量和时间点不同生物端点的调查主要小鼠中给出了星形胶质细胞gydF4y2B一个表1gydF4y2B一个。gydF4y2B一个

2.1。准备和基本小鼠星形胶质细胞培养gydF4y2B一个

主要鼠星形胶质细胞分离皮层的C57BL / 6 j野生型小鼠胚胎在一天胚胎18.5 (E18.5)中描述的引用(gydF4y2B一个58gydF4y2B一个)。这种动物实验是通过“Landesamt皮毛自然界,北威州的客观世界和Verbraucherschutz (LANUV)”(办公室对自然环境和消费者保护北莱茵-威斯特法伦州)雷克林豪森、德国,12月4日,2017年,在84 - 02.04.2017.a319文件参考。短暂,怀孕小鼠安乐死后,胚胎和大脑进行进一步分析。使用立体显微镜,大脑皮层被分离孤立他们来自脑膜和海马。皮质被孵化在0.05%胰蛋白酶/哈佛商学院(锅生物技术、Aidenbach、德国)15分钟在37°C,随后洗3次,温暖汉克斯平衡盐溶液(hbs) / 4 - (2-hydroxyethyl) 1-piperazineethanesulfonic酸(玫瑰)(西格玛奥德里奇,圣路易斯,密苏里州,美国)。使用正常的细胞被进一步分离和火抛光玻璃巴斯德吸管(Th。盖尔,Renningen,德国)。皮层细胞的小鼠胚胎从一个怀孕的老鼠都是合用的。最后,单个细胞悬液被播种到75厘米gydF4y2Ba^{2gydF4y2B一个}Nunc™EasYFlask™细胞培养瓶(两到三的大脑细胞/瓶;ThermoFisher科学沃尔瑟姆,妈,美国)的最低基本培养基(MEM,潘生物技术)含0.6%葡萄糖(西格玛奥德里奇),NaHCO 0.22%gydF4y2B一个_{3gydF4y2B一个}(默克公司,达姆施塔特,德国),2更易/ L谷酰胺,MEM不必要的和必需氨基酸(PAN生物技术)、青霉素(100 U /毫升)/链霉素(0.1毫克/毫升)(PAN生物技术)和10%胎牛血清(潘的边后卫,生物技术),和培养在37°C, 5%的公司gydF4y2B一个_{2gydF4y2B一个}和饱和湿度。三天前一个实验,细胞使胰蛋白酶化和播种到合适的文化容器(25厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}烧瓶,幻灯片的玻璃瓶或盖滑24-well-plates) 2×10的密度gydF4y2B一个^{4gydF4y2B一个}细胞/厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}如果未指定否则(通道1)。所有实验进行原发性星形胶质细胞通道1。gydF4y2B一个

2.2。辐照gydF4y2B一个

2.2.1。x射线gydF4y2B一个

x射线实验(让0.3 - -3.0 keV /μm)进行使用x射线源RS225 (Gulmay医疗,现在:X-Strahl,萨里,英国)在DLR,德国科隆。x射线管被设定的200千伏的电压和电流15马。使用一个电离室型TM30013连接到剂量计森gydF4y2B一个^{weblinegydF4y2B一个}(PTW,弗莱堡,德国)剂量和剂量率测定。铜(铜)滤波器的厚度0.5毫米被用来消除软x射线。剂量率设置为1.0 Gy /分钟通过调整距离x射线源电动曝光表。样品在室温下辐照(RT)。Mock-irradiated控制(0 Gy)治疗同样没有把x射线源。辐照后,样品被转移到一个孵化器(37°C, 5%的股份有限公司gydF4y2B一个_{2gydF4y2B一个}在不同的时间间隔和饱和湿度)和收获根据实验的要求。gydF4y2B一个

2.2.2。重离子gydF4y2B一个

暴露在gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子(1000伏/ n)是执行在环形加速器SIS 18 (“Schwerionensynchrotron 18”) GSI Helmholtzzentrum毛皮Schwerionenforschung GmbH (GSI)在达姆施塔特,德国。细胞在培养瓶辐照直立放置在传送带上。正直的烧瓶满心50毫升无血清α-MEM-medium(导致≈1%血清),以防止干燥在辐照过程持续了~ 30分钟。gydF4y2B一个

暴露在gydF4y2B一个^{12gydF4y2B一个}C离子(8.6兆电子伏/ n)在执行GSI通用线性加速器(UNILAC)。培养皿的细胞和介质存储在一个水库充满自由α-MEM-medium prewarmed血清。旁边的水库被放置在一个有机玻璃框beamline退出窗口。盒子里有一个大开口的重离子束。一次一个培养皿中被一个机器人然后远程检索和放在beamline medium-free由于光束照射范围的限制(gydF4y2B一个表2gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

所有样品都是在室温下辐照。Mock-irradiated控制(0 Gy)治疗以同样的方式除了重离子束的打开。剂量测定法是由加速器设施、工作人员和剂量率调整≈1 Gy /分钟。列出了梁的特点gydF4y2B一个表2gydF4y2B一个。gydF4y2B一个

影响(F)转换成剂量的方程(1):gydF4y2B一个

计算每细胞核平均点击率,星形胶质细胞细胞核面积是决定formaldehyde-fixed DAPI-stained细胞(2.4节)。染色细胞核的照片在蔡司AxioObserver荧光显微镜数字化(卡尔蔡司AG)、从德国)使用禅宗3.0蓝色成像和分析软件(卡尔蔡司AG)。星形胶质细胞的平均细胞核面积(A)为190.8±67.2μmgydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}。预期的影响(FgydF4y2B一个_{egydF4y2B一个}每个细胞核)为计算根据方程(2):gydF4y2B一个

泊松分布的重离子撞击在细胞核是根据方程(3)来计算的,分数non-hit和打击细胞核测定(gydF4y2B一个表3gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

2.3。模拟微重力gydF4y2B一个

暴露在模拟微重力执行使用一个定制构建二维快速旋转的回转器,专门建造的适应幻灯片烧瓶9.0厘米(增长领域gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}美国马,ThermoFisher科学)。模拟微重力等地面设施是基于随机化的地球重力向量在细胞的文化。接触细胞执行模拟微重力的幻灯片瓶安装回转器与转动轴。60恒定转速的rpm垂直于重力的方向向量,所有的细胞都躺在三毫米的旋转轴中心将感知计算加速度≤0.006gydF4y2B一个ggydF4y2B一个。越远的样本来自于转动轴,较高的残余gydF4y2B一个ggydF4y2B一个部队会受到。最高的剩余加速度可以被外部区域的幻灯片上的细胞烧瓶~ 0.036计算gydF4y2B一个ggydF4y2B一个(gydF4y2B一个62年gydF4y2B一个)。模拟微重力接触是很容易被干扰,环境刺激,如振动和剪切力。回转器进行优化,以避免振动,采用细胞培养孵化器内的最佳环境条件37°C,相对湿度> 90%和5%的股份gydF4y2B一个_{2gydF4y2B一个}以最小的振动在暴露于模拟微重力(验证看到:共舞et al。(gydF4y2B一个45gydF4y2B一个)]。各自的转速计算船舶应用最优和最高品质的微重力水平。幻灯片的玻璃瓶都完全脱气细胞培养基和剩余的泡沫被移除之前关闭烧瓶,避免剪切力。幻灯片烧瓶的星形胶质细胞暴露在x射线2.2.1节中所述,直接装在孵化器内的二维回转器。静态1gydF4y2B一个ggydF4y2B一个控制被暴露于1gydF4y2B一个ggydF4y2B一个在孵化器内的回转器之上。细胞在37°C和5%孵化有限公司gydF4y2B一个_{2gydF4y2B一个}辐照后24 h。gydF4y2B一个

2.4。免疫荧光染色和荧光显微镜gydF4y2B一个

免疫荧光染色,1×10gydF4y2B一个^{4gydF4y2B一个}星形胶质细胞被播种在灭菌玻璃盖玻片(Ø10 mm,卡尔罗斯GmbH & Co.KG,卡尔斯鲁厄,德国)或幻灯片烧瓶(ThermoFisher科学)和增长了3天。星形胶质细胞暴露在辐射如2.2节所述。对于一些生物端点(扩散和NF-κB激活),重组小鼠TNF-α(20 ng / ml;Peprotech,德国汉堡)用作积极控制和添加到一个单独的批细胞照射的时候。星形胶质细胞被培养在MEM-FBS直到固定。在相应的时间点,细胞被固定为3.5%甲醛(美国西格玛奥德里奇FA)磷酸盐(PBS) 37°C和5%的公司gydF4y2B一个_{2gydF4y2B一个}30分钟。之后,英足总取代PBS和细胞被储存在4°C到免疫荧光染色。gydF4y2B一个

细胞然后用0.3% Triton-X / PBS permeabilized补充1% DMSO溶液和5%正常山羊血清(上天)1 h rt主要抗体被稀释0.3% Triton / PBS + 1% DMSO,幻灯片一夜之间满是抗体解决方案和孵化在4°C湿室。与PBS洗涤三次后,与二次抗体和细胞染色0.5 ng / ml 4′, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) RT 45分钟。最后,盖玻片被清洗和安装到玻璃幻灯片(VWR,达姆施塔特,德国)使用Fluoromount安装介质(美国安捷伦Dako,圣克拉拉,CA)。以下主要使用抗体:anti-GFAP抗体(1:50 0,Abcam,剑桥,英国# ab4674), ki - 67 (1:10 0, Abcam # ab16667) anti-NF-κB p65(摘要、Abcam # ab32536) anti-H2A。X磷(Ser139) (1:1,000 Biolegend,科布伦茨,德国,# 613401)和anti-53BP1抗体(1:1,000、Abcam # ab21083)。这些二次抗体使用:山羊anti-chicken Alexa萤石488 (1:1,000、Abcam # ab150173),山羊anti-rabbit阿550(1:1,000,默克公司,达姆施塔特,德国,# 43328),山羊anti-rabbit阿488(西格玛奥德里奇,1:1,000 # 43328),山羊anti-mouse阿488(1:1,000,西格玛奥德里奇)和山羊anti-rabbit阿550(西格玛奥德里奇,1:1,000 # 43328)。gydF4y2B一个

应用显微镜下的细胞被评估Axio观察者。Z1荧光显微镜数字化(德国卡尔蔡司AG)、耶拿)使用禅宗3.0蓝色软件(卡尔蔡司AG)。曝光测定基于免疫染色应用二次抗体只对最高剂量或积极控制和实验中保持不变集。图像作为两个或四个通道图像的放大400×,朝九晚十二的邻近区域的图像作为瓷砖扫描和缝合在禅宗的软件。对于每个盖玻片,三到五瓦地区成像,这些专门为每个各自的实验方法进行分析如下所述。至少500个细胞/每个染色样品进行评估。gydF4y2B一个

分析DNA损伤病灶与ImageJ执行。γH2AX的总数和53 bp1焦点是由当地的荧光最大值基于DAPI染色细胞核内的面具。gydF4y2B一个

增殖的细胞在蔡司禅宗3.0软件分析首先选择DAPI积极核然后列子选择所有ki - 67阳性细胞核。从获得的数据,ki - 67阳性细胞的百分比计算。gydF4y2B一个

量化星形胶质细胞的活性状态,GFAP免疫染色使用蔡司禅宗3.0软件进行了分析。因为GFAP表达基底星形胶质细胞,GFAP的阈值与upregulation细胞集,以及无电抗最小阈值与基底细胞GFAP的表达。数据归一化的细胞总数由DAPI-stained核数决定。低和高GFAP表达的定义阈值后,大小滤波器应用于排除地区低于最小面积80μmgydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}因为这些可能代表剩余小胶质细胞。为进一步分析,GFAPμm区域gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}和荧光强度(灰色)被选择。进一步计算了Excel 2019(微软),首先规范数据的区域面积和加权根据区域面积由以下方程:gydF4y2B一个

激活NF-κB通路被确定量化易位的亚基p65进入细胞核。ImageJ,细胞核面具选择基于DAPI染色。每像素p65荧光信号的强度测量细胞核的面具。然后生集成密度计算核区域内的像素强度的总和。在Excel中,原始的集成密度为每一个治疗规范化的原始未经处理的集成密度控制在最早的时间点作为p65荧光强度在灰色的。gydF4y2B一个

2.5。流式细胞仪细胞周期分析gydF4y2B一个

确定细胞的数量在不同的照射后细胞周期阶段,1×10gydF4y2B一个^{4gydF4y2B一个}星形胶质细胞每厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}被播种在Ø6厘米(LABSolute, Th细胞培养盘子。盖尔GmbH) (x射线),25厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}CytoOne细胞培养瓶(流动国际GmbH,汉堡,德国)(GSI SIS)或Ø3.5厘米NUNC™简单盘细胞培养菜(ThermoFisher科学)(GSI UNILAC)。播种三天后,细胞与不同辐照剂量的x光(见2.2.1节)或重离子(2.2.2节),分别。在选择时间点细胞被洗和使胰蛋白酶化0.05%胰蛋白酶/ EDTA (PAN生物技术)。单个细胞悬液和37%的足总固定在4°C 30分钟。与PBS洗涤后,1×10gydF4y2B一个^{5gydF4y2B一个}细胞每被转移到一个96 - MicroWell板(Th。盖尔GmbH)。与PBS洗两次后,细胞与DAPI染色(0.5μg /毫升)在PBS 0.1% Triton x - 100一夜之间在4°C。第二天,细胞被洗一次与PBS和DAPI荧光信号测量技术重复通过流式细胞术(CytoFLEX年代软件CytExpert 2.5,贝克曼库尔特,印第安纳波利斯,美国至少10000细胞样本,进一步分析FlowJo™(Becton,迪克森和公司,富兰克林湖,美国)。控制策略包含一个方面与散点图转发给排除碎片,面积与宽点的情节DAPI通道(PB450)排除紧身衣。从PB450直方图显示单个细胞,细胞的百分比在G1, s阶段和G2期细胞周期的计算。gydF4y2B一个

2.6。基因表达分析gydF4y2B一个

2.6.1。RNA序列gydF4y2B一个

接触后全球转录概况分析了x射线信使rna序列。主要鼠星形胶质细胞被播种在细胞培养中菜从支流75厘米(6厘米)gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}组织培养瓶(Nunc™) 2×10的密度gydF4y2B一个^{4gydF4y2B一个}细胞/厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}。播种三天后,细胞被辐照与0,0.1和2 Gy的x射线如2.2.1节中所述。收获6小时或24小时照射后,中完全删除和细胞细胞溶解使用RLT缓冲区(试剂盒)β-mercaptoethanol(1:10 0,西格玛奥德里奇)。均质溶解产物是储存在−80°C到RNA隔离RNeasy迷你设备当天所有样本。RNA浓度和完整性决定通过RNA 6000纳米生物分析仪的测定(安捷伦科技,Boblingen,德国)。RNA的完整性(RIN)数量的样品是9.0以上。至少每样3μg总RNA生物重复每条件(4)被派在干冰GENEWIZ(德国莱比锡)mRNA测序在同一运行后聚(A)选择使用Illumina公司NovaSeq6000平台(配置:2×150个基点,350双)和生物信息学分析包括修剪、映射和微分后基因表达原则中描述科赫et al。(gydF4y2Ba63年gydF4y2B一个)。显著差异表达基因集群的基因本体论(去)和浓缩的条件测试用Fisher精确检验(GeneSCF v1.1-p2)。gydF4y2B一个

2.6.2。逆转录酶定量实时聚合酶链反应(RT-qPCR)gydF4y2B一个

逆转录酶定量实时聚合酶链反应(RT-qPCR)是用来确定选定目标基因的表达(gydF4y2B一个Cdkn1a Cdkn2a, Gfap、Il1ßTfgß1白细胞介素6gydF4y2B一个,gydF4y2B一个肿瘤坏死因子gydF4y2B一个)相比,管家基因hypoxanthine-guanine-phosphoribosyl-transferase 1 (gydF4y2B一个Hprt-1gydF4y2B一个)(gydF4y2B一个表4gydF4y2B一个)。星形胶质细胞被播种在Ø6厘米(LABsolute, Th细胞培养盘子。盖尔GmbH)密度5×10gydF4y2B一个^{4gydF4y2B一个}细胞/厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}X-irradiation(见2.2.1节)。重离子辐照(见2.2.2节)在助教姐姐,细胞被播种在25厘米gydF4y2B一个^{2gydF4y2B一个}CytoOnegydF4y2B一个^{®gydF4y2B一个}细胞培养瓶(流动国际GmbH),在助教UNILAC,辐照细胞被播种在Ø3.5厘米Nunc™简单盘细胞培养菜(ThermoFisher科学)。细胞被辐照3天后播种和提取核糖核酸(RNA)是由使用RNeasy迷你包(试剂盒、希尔登,德国)。与RNA RNA浓度和完整性测量6000纳米检测(美国安捷伦科技,圣克拉拉,CA)根据制造商的协议。互补脱氧核糖核酸(互补)合成1μg RNA /样本80年卷μl使用iScript互补脱氧核糖核酸合成装备(Bio-Rad Feldkirchen,德国)含有低聚糖的混合物(dT)和随机引物。最后,qPCR分析技术重复使用QuantiFast SYBR绿色PCR试剂盒(试剂盒)和CFX96深井光学系统(Bio-Rad)。为每个目标基因,正向和反向引物的浓度进行了优化使用最终引物浓度的0.5 -10μmol / l。列出了优化引物浓度gydF4y2Ba表4gydF4y2B一个。温度协议qPCR的反应是:5分钟初始变性在95°C紧随其后40周期的变性10 s在95°C和退火和延伸60°C 30年代,协议和融化曲线。相对数量、相对表达和基因表达测定的褶皱变化efficiency-correctedΔΔCT方法。gydF4y2B一个

2.7。细胞因子检测gydF4y2B一个

免费细胞上清液中il - 6浓度确定使用白介素鼠标裸露的酶联免疫试剂盒(# 88-7064-22,表达载体,ThermoFisher科学)根据制造商的指示。后直接照射的星形胶质细胞、细胞培养基是新的。细胞培养基上清液(1000μL)被曝光后在选择时间点细胞收获时对其他端点(章节2.4,2.5,和2.6)和存储在−80°C,直到白介素量化使用ELISA。量化技术重复执行。颜色反应检测Multiskan™FC微型板块光度计(ThermoFisher科学)和Skanit™软件3.1 (ThermoFisher科学)。分析的数据是在Excel 2019(微软)标准曲线。gydF4y2B一个

2.8。统计数据gydF4y2B一个

独立实验的数量显示在图中传说,和技术重复在各自的方法部分中指定。对x射线实验中,至少有三个独立的实验研究。每个重离子beamtime只能执行一次,但对于一些端点,独立的射线来自不同动物被牵连的星形胶质细胞。这些数据从独立实验是用各自均值和标准差表示。统计测试完成GraphPad棱镜6.0(美国GraphPad,圣地亚哥,CA),包括gydF4y2B一个tgydF4y2B一个以及和双向方差分析。gydF4y2B一个

3所示。结果gydF4y2B一个

实验中执行这项工作表明,星形胶质细胞电离辐射诱导的DNA双链断裂修复速度与其他细胞类型。辐射的反应相当温和,没有突出的细胞周期进展和基因表达的变化。反应趋势走向衰老,并没有发现明显的诱导反应。gydF4y2B一个

3.1。DNA损伤和修复gydF4y2B一个

分析辐射诱导的DNA损伤和随后的维修,主要鼠星形胶质细胞暴露于不同剂量的x射线和铁(Fe)离子。DNA双链断裂(双边带)被认为是强烈有害的比其他DNA损害,对磷酸化细胞染色组蛋白2 ax (gydF4y2B一个图1一个gydF4y2B一个周围),存在于染色质DNA双边带,另外相关的DNA修复蛋白53 bp1 (gydF4y2B一个图1 bgydF4y2B一个)。确定辐射诱导DNA双边带的动力学及其修复,固定时间点照射后24小时都包括在内。测定quality-dependence和放射剂量的双边带感应和修复、不同辐射剂量以及品质被认为是。gydF4y2B一个

第一种方法,dose-dependencyγH2AX 53 bp1疫源地形成的1 h后暴露在x射线和焦点的数量后的修理时间24小时测定(gydF4y2B一个图2gydF4y2B一个)。γH2AX疫源地的量效曲线X-irradiated星形胶质细胞诱导的DNA存在剂量依赖的相关性表示双边带在1 h;低水平的γH2AX疫源地仍24 h后修复时间(gydF4y2B一个图2一个gydF4y2B一个)。同样,53 bp1疫源地累积剂量依赖性X-irradiation后星形胶质细胞1 h,和水平的53 bp1疫源地细胞核减少后24 h (gydF4y2B一个图2 bgydF4y2B一个)。53 bp1疫源地的总数1 h辐照后低于γH2AX焦点在这个时间点的数量。gydF4y2B一个

DNA双边带感应的时间依赖性,减少了每隔一个时间段的24 h重离子和x射线(gydF4y2B一个图3gydF4y2B一个)。暴露在低剂量(0.1 Gy)和1 Gy的x射线(让0.3 3 keV /μm)γH2AX的数量增加(gydF4y2B一个图3 bgydF4y2B一个)和53 bp1 (gydF4y2B一个图2 bgydF4y2B一个)焦点/细胞核照射后1小时。与1 Gy x射线辐照后,最多20 ~ 23个γH2AX ~ 53 bp1焦点/核在这个时间点了。随后,γH2AX - 53 bp1疫源地下降随着时间的推移,直到小分数γH2AX疫源地的辐照后24 h,这仍高于non-irradiated细胞剂量越高,但没有达到统计学意义。gydF4y2B一个

获得细胞的疫源地动力学辐照gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子(让151 keV /μm) (gydF4y2B一个图3 cgydF4y2B一个,gydF4y2B一个DgydF4y2B一个比x射线)被推迟。γH2AX疫源地的数量显示趋势增加剂量依赖性最大4 h (gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}Fe ~ 22焦点/核)辐照后,随后降低至接近基线(铁离子)后24 h。比较早期的快速修复在辐照后的第一个4 - 8 h后显示较低的焦点数量减少铁离子曝光相比,x射线曝光指示慢重离子辐照后修复动力学。铁离子的接触后,焦点的数量在24小时仍高于mock-irradiated控制(gydF4y2B一个图3 cgydF4y2B一个)。53 bp1疫源地的数量显示趋势增加存在剂量依赖的相关性最大4到8 h后细胞辐射gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子(gydF4y2B一个图3 dgydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

星形胶质细胞暴露于模拟微重力时暴露在x射线后,相当数量的观察γH2AX焦点1 h后接触2 Gy x射线下静态孵化和2 d clinorotation (gydF4y2B一个图4 bgydF4y2B一个)。的绝对数量小于预期结果所示gydF4y2B一个图2一个gydF4y2B一个,gydF4y2B一个3gydF4y2B一个。这可能是由于不同的文化容器,用于二维回转器实验。只在x射线实验(gydF4y2B一个图2一个gydF4y2B一个,gydF4y2B一个3gydF4y2B一个),星形胶质细胞培养在封面,以确保最佳的荧光显微镜。在2 d回转器,幻灯片与聚苯乙烯底烧瓶作为这些可以关闭紧密,充满介质没有气泡gydF4y2B一个图4 bgydF4y2B一个)。这可能会影响染色和焦点计算过程。γH2AX疫源地数量没有显著差异之间观察到1gydF4y2B一个ggydF4y2B一个控制细胞和细胞暴露于模拟微重力(simμgydF4y2B一个ggydF4y2B一个)对于unirradiated (gydF4y2B一个图4一gydF4y2B一个)和2 Gy X-rays-exposed细胞(gydF4y2B一个图4 bgydF4y2B一个)。因为没有调制模拟微重力的影响引起的DNA双链断裂修复的暴露在x射线观察,没有实验试图结合接触重离子和模拟微重力。gydF4y2B一个

3.2。细胞周期进展缓慢,几乎不受接触x射线的影响gydF4y2B一个

确定细胞周期分布,核DNA测量gydF4y2B一个通过gydF4y2B一个DAPI荧光流式细胞术的单个细胞。在此基础上,细胞的数量在各自的细胞周期阶段计算。为此,星形胶质细胞暴露在8 Gy的x射线,并分析了在不同的固定时间点之间的1 h和24 h后照射(gydF4y2B一个图5gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

与x射线辐照细胞相比,unirradiated控制,G细胞数量略高gydF4y2B一个_{1gydF4y2B一个}阶段(gydF4y2B一个图5一个gydF4y2B一个),没有达到统计学意义。细胞s阶段波动的比例约30%为机理,X-rays-irradiated unirradiated细胞(gydF4y2B一个图5 bgydF4y2B一个)。在G细胞的数量gydF4y2B一个_{2gydF4y2B一个}阶段几乎是常数约为10 - 15 %所有时间点的条件(gydF4y2B一个图5 cgydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

3.3。星形胶质细胞的增殖在很大程度上是受到暴露在x射线的影响gydF4y2B一个

星形胶质细胞增殖是一般的反应(gydF4y2B一个64年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个66年gydF4y2B一个)。此外,可以影响细胞增殖NF-κB途径激活(gydF4y2B一个67年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个69年gydF4y2B一个)。可以通过电离辐射诱导(gydF4y2B一个70年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个73年gydF4y2B一个感兴趣的),因此进一步描述辐射星形胶质细胞的反应。在这里,星形胶质细胞增殖后接触x射线分析了扩散组织化学染色标记ki - 67 (gydF4y2B一个图6gydF4y2B一个ki - 67)和量化gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}细胞(gydF4y2B一个图6 bgydF4y2B一个,gydF4y2B一个CgydF4y2B一个)。ki - 67的数量gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}细胞并没有改变1 h和24 h后X-irradiation剂量介于0.5和8 Gy-the ki - 67的数量gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}细胞对所有剂量保持不变在10%左右(gydF4y2B一个图6 bgydF4y2B一个)。遵循ki - 67表达在较长时期暴露在x射线后,星形胶质细胞暴露在0,2和8 Gy x射线和ki - 67调查的时间段96 h。ki - 67的分数gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}细胞之间的不同~ 5 ~ 30%的剂量和时间点(gydF4y2B一个图6 cgydF4y2B一个)。对ki - 67表达无显著影响被发现x射线照射到8 Gy。TNF-α以前描述的刺激增殖的主要几个物种的星形胶质细胞(gydF4y2B一个74年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个79年gydF4y2B一个),因此作为扩散的积极控制刺激。在初级星形胶质细胞从1 -为期两天的老老鼠,治疗后观察最大的刺激增殖10 ng / ml TNF-α(gydF4y2B一个77年gydF4y2B一个),而在人类星形胶质细胞中,50 ng / ml人类TNF-αki - 67的比例增加gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}细胞显著(gydF4y2B一个79年gydF4y2B一个),在猴星形胶质细胞,观察扩散的最大刺激7.6 ng / ml人类TNF-α(gydF4y2B一个74年gydF4y2B一个)。因此,一个中间浓度20 ng / ml TNF-α被选在这工作。这种治疗ki - 67的数量增加gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}星形胶质细胞,达到25 - 30 %,超过2倍高于unirradiated或辐照星形胶质细胞,但不显著由于大型标准偏差(gydF4y2B一个图6 cgydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

3.4。胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)的表达gydF4y2B一个

一个常用的标记GFAP确定星形胶质细胞的反应性。GFAP的表达是由荧光强度的测量GFAP-immunostained星形胶质细胞(gydF4y2B一个图7gydF4y2B一个后24 h)与x射线或重离子辐照。一个h和24小时与8 Gy x射线辐照后,GFAP没有增加剂量依赖性(gydF4y2B一个图7 bgydF4y2B一个)。为了检测可能的瞬态GFAP的增加,随着时间的推移,监管与2和8 Gy的x射线辐照后确定,使用之间的固定时间0.5 h和24小时(gydF4y2B一个图7 cgydF4y2B一个)。GFAP表达后暴露在x射线unirradiated和辐照细胞之间没有显著改变。在所有情况下,基底强度是500000年左右,住在这个范围内(gydF4y2B一个图7 bgydF4y2B一个,gydF4y2B一个CgydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

在第二个方法中,GFAP荧光与铁离子辐照后之后24小时。星形胶质细胞辐射gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁(gydF4y2B一个图7 dgydF4y2B一个)离子表现出相似的响应与x射线辐照细胞相比,显示大多数细胞基底GFAP表达水平,只有少数显示染色强度更高,没有明确的剂量之间的差异。gydF4y2B一个

3.5。NF-κB活化和细胞因子的分泌gydF4y2B一个

一般来说,NF-κB通路诱导转录的激活细胞因子il - 6等多个基因。众所周知,il - 6等主要是由神经元和神经胶质细胞星形胶质细胞在中枢神经系统中发挥着重要作用在cell-cell-communication和星形胶质细胞反应性(gydF4y2B一个80年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个81年gydF4y2B一个)。对此,激活NF-κB途径研究了测量的荧光强度NF-κB亚基p65免疫染色后(gydF4y2B一个图8gydF4y2B一个,gydF4y2B一个9gydF4y2B一个)和il - 6的释放到细胞培养上清液的使用ELISA辐照星形胶质细胞。gydF4y2B一个

NF-κB激活后,转录因子二聚体把从细胞质到细胞核。的电离辐射诱导NF-κB激活,p65: p50二聚体作为促炎通路的一部分涉及到在其他NF-κB二聚体。因此,细胞核中p65可视化定位和量化后免疫荧光染色。mock-irradiated细胞、扩散和发现p65免疫荧光观察在细胞质中,而点主要位于细胞核周围的区域(gydF4y2B一个图8gydF4y2B一个,0 Gy 1 h)。一个漫射绿色荧光的强度较低,也可以在这里看到一些细胞核(gydF4y2B一个图8gydF4y2B一个,0 Gy 1 h,中间)。接触2 Gy C离子后,绿色斑点出现在一些星形胶质细胞的细胞核,细胞质细胞核周围的地方似乎减少了1 h和4 h后照射(gydF4y2B一个图8gydF4y2B一个2 Gy 1 & 4 h),而部分再现在24小时(gydF4y2B一个图8gydF4y2B一个2 Gy 24 h)。核斑点最突出的1 h在暴露于C离子和似乎消失在接下来的时间。gydF4y2B一个

量化的核绿色荧光强度指示核p65没有透露NF-κB通路的激活(存在剂量依赖的相关性gydF4y2B一个图9gydF4y2B一个)。p65的荧光强度无显著变化并观察星形胶质细胞细胞核的面积与x射线照射后24小时(2 Gy, 8 Gy,gydF4y2B一个图9 bgydF4y2B一个)或重离子(gydF4y2B一个图9 cgydF4y2B一个)。同时,TNF-α治疗没有显著增加核p65的本地化。gydF4y2B一个

确定释放il - 6细胞培养上清液,星形胶质细胞暴露在8 Gy的x射线或剂量的2 Gy的C离子和上层清液收集辐照后24 h (gydF4y2B一个图10gydF4y2B一个)。il - 6的平均产量来自上次mock-irradiated控制的37个pg / h x射线实验和97 pg / h C离子(7兆电子伏/ n)的实验。辐照后,il - 6分泌24小时观察期内没有明显变化(gydF4y2B一个图10gydF4y2B一个,gydF4y2B一个BgydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

3.6。辐射诱导基因表达gydF4y2B一个

3.6.1。全球基因表达gydF4y2B一个

,以确定哪些途径可能是主要的电离辐射暴露小鼠星形胶质细胞激活,分离出的RNA信使RNA序列进行了星形胶质细胞暴露于0.1和6和24小时后2 Gy x射线。在暴露于0.1 Gy x射线,没有基因调节有差异这两个时间点,6 h和24 h。接触2 Gy x射线辐照后并不影响基因表达6小时;24小时,68个基因表达有差异(gydF4y2B一个表5gydF4y2B一个;gydF4y2B一个图11gydF4y2B一个),这两个基因的调节(gydF4y2B一个表6gydF4y2B一个),66个基因表达下调(gydF4y2B一个表7gydF4y2B一个)。的一个调节基因,突触囊泡两个相关的蛋白(gydF4y2B一个SvopgydF4y2B一个),参与突触囊泡运输,而第二个基因的功能,长非编码RNAgydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个未分类(gydF4y2B一个表6gydF4y2B一个)。表达下调的基因主要参与细胞周期控制、扩散、有丝分裂、胞质分裂和DNA修复和复制(gydF4y2B一个表7gydF4y2B一个)。检测基因本体论((gydF4y2B一个82年gydF4y2B一个)]浓缩了371条款中列出gydF4y2B一个补充材料gydF4y2B一个。总结了40最重要的是丰富了去上gydF4y2B一个图11 bgydF4y2B一个,4最丰富词汇识别基因组:细胞分裂,细胞周期,染色体分离和细胞DNA损伤反应。gydF4y2B一个

重离子曝光,全球基因表达分析不执行所需的四个独立的生物复制mRNA测序在四个独立的beamtimes不能收集。因此,用RNA从单一beamtimes RT-qPCR实验被处决(操作)。复制生成在一个beamtime并不完全独立,但他们来自不同的星形胶质细胞文化,他们分别辐照。gydF4y2B一个

操作。选择目标基因gydF4y2B一个

细胞周期控制和增殖基因表达下调后24 h接触2 Gy x射线在全球由RNA序列基因表达分析,详细分析基因参与细胞周期调控辐射暴露后执行(gydF4y2B一个Cdkn1a, Cdkn2agydF4y2B一个)。巩固GFAP表达的免疫荧光染色的结果,确定星形胶质细胞反应性诱导,gydF4y2B一个GfapgydF4y2B一个信使rna水平测定。此外,基底由星形胶质细胞表达il - 6在ELISA实验导致了人们开始关注对基因增殖,炎症和细胞凋亡(gydF4y2B一个Il1ß、白细胞介素6、TnfgydF4y2B一个,gydF4y2B一个Tgfß1gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

星形胶质细胞与不同辐照剂量的x射线(1 Gy、4 Gy 8 Gy),gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子(0.5 Gy, 2 Gy, 4 Gy)或gydF4y2B一个^{12gydF4y2B一个}C离子(0.5 Gy, 1 Gy, 2 Gy)和细胞溶解2 h, 6 h和16 h。相对变化mRNA水平测定和规范化的表达水平gydF4y2B一个Hprt-1gydF4y2B一个。结果进行了总结gydF4y2B一个图12gydF4y2B一个、详细图中可用gydF4y2B一个补充材料gydF4y2B一个。gydF4y2B一个

细胞cycle-associated基因的表达gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个和gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个X-irradiation后(没有明显变化gydF4y2B一个图12gydF4y2B一个)。的表达gydF4y2B一个GfapgydF4y2B一个暴露在x射线后也没有明显的监管。炎症反应基因的表达水平gydF4y2B一个摘要意思gydF4y2B一个β,gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个,gydF4y2B一个肿瘤坏死因子gydF4y2B一个是调节2 h和/或与x射线照射后6 h (gydF4y2B一个摘要意思gydF4y2B一个βgydF4y2B一个:gydF4y2B一个2 h 8 Gy;gydF4y2B一个肿瘤坏死因子gydF4y2B一个:2 h 4和8 Gy;6 h: 8 Gy)。gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个是暂时性的调节6 h与1和8 Gy x射线照射后,在样品暴露于4 Gy, downregulation占了上风。此外,与x射线辐照的表达没有明显改变gydF4y2B一个TgfgydF4y2B一个β2 h,辐照后6 h和16 h。gydF4y2B一个

辐照后gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子(gydF4y2B一个图12 bgydF4y2B一个),细胞cycle-associated基因的表达gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个和gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个没有明显改变。星形胶质细胞反应性标记的表达水平gydF4y2B一个GfapgydF4y2B一个和细胞因子gydF4y2B一个Tgfß1gydF4y2B一个没有不同的监管。gydF4y2B一个肿瘤坏死因子gydF4y2B一个表达各种强烈的生物之间的复制,导致无显著变化。另外,炎症反应基因的表达gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个和gydF4y2B一个Il1bgydF4y2B一个没有明显改变,除了一个upregulation的gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个表达6 h后接触4 Gy铁离子、16 h后差别之后对这些接触2 Gy铁离子,和一个upregulation 16 h在暴露于0.5 Gy铁离子。gydF4y2B一个

辐照后gydF4y2B一个^{12gydF4y2B一个}C离子(7兆电子伏/ n),细胞cycle-associated基因的表达gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个和gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个在差别没有显著改变,除了瞬态对这些2 h后2 Gy C离子辐照()和16 h后0.5 Gy C离子(gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个)或2 Gy C离子(gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个)(gydF4y2B一个图12 cgydF4y2B一个)。的表达水平gydF4y2B一个Gfap、肿瘤坏死因子gydF4y2B一个,gydF4y2B一个Tgfß1gydF4y2B一个在暴露于C离子没有明显变化。gydF4y2B一个Il1bgydF4y2B一个瞬变调节接触后6 h 0.5 Gy C离子。炎症反应基因的表达gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个在6小时调节时间点(0.5和2 Gy)。此外,观察2 h和16 h差别一个对这些机理与1和2 Gy 16 h与1 Gy C离子辐照后。gydF4y2B一个

4所示。讨论gydF4y2B一个

星形胶质细胞的辐射反应是一个重要的拼图的理解不同的电离辐射特性对大脑的影响,因为他们代表了哺乳动物大脑中的主要细胞类型(gydF4y2B一个22gydF4y2B一个),是至关重要的正常脑功能(gydF4y2B一个83年gydF4y2B一个)。虽然主要星形胶质细胞的分离是费力,结果有时是变量,主要从啮齿动物胚胎中星形胶质细胞被认为是一个强大的工具来研究星形胶质细胞,生物和机械特性(gydF4y2B一个66年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个84年gydF4y2B一个)。替代细胞模型如永生的星形胶质细胞和神经胶质瘤C6细胞显示主要形态的差异,蛋白表达和功能相比主要星形胶质细胞(gydF4y2B一个84年gydF4y2B一个),我们选择主要小鼠星形胶质细胞的研究。总体而言,辐射响应的主要鼠星形胶质细胞是不起眼的,大多是一些细微的修改后暴露剂量和时间点。gydF4y2B一个

应对辐射诱导的DNA损伤、DNA修复至关重要。在这里,这是表明主x射线引起的小鼠星形胶质细胞修复DNA双边带的动力学与其他repair-proficient细胞类型(gydF4y2B一个85年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个87年gydF4y2B一个)。功能完整DNA修复被施耐德等人调查后还建议X-rays-inducedγH2AX疫源地的星形胶质细胞分化从小鼠胚胎神经干细胞(干细胞gydF4y2B一个22gydF4y2B一个)。还正常的人类星形胶质细胞有能力修复DNA双边带10 Gy引起的x射线,他们甚至调节关键蛋白质的表达异源端加入(Ku70)和同源重组(RAD51)辐照后(gydF4y2B一个88年gydF4y2B一个),他们增加了DNA修复处于活性状态时(gydF4y2B一个89年gydF4y2B一个)。的辐射特性,让~ 150 keV /μm, 53 bp1疫源地的数量低于γH2AX疫源地的最大数量。这是符合发现γ-irradiation后小鼠神经干细胞/祖细胞,γH2AX和53 bp1没有完全colocalize和53 bp1疫源地的数量低于γH2AX疫源地的数量相同的细胞核(gydF4y2B一个90年gydF4y2B一个)。H2AX磷酸化后,53 bp1招募到DNA双边带,它是参与双边带DNA修复途径的选择通过控制切除自由DNA末端,从而干扰同源重组(gydF4y2B一个91年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个92年gydF4y2B一个)。在视网膜色素上皮RPE1细胞,53 bp1主要招募修复病灶细胞G0 / G1期的解释它的作用在异源end-joining,争端解决机构修复途径可以在哺乳动物细胞在细胞周期阶段,而53 bp1焦点时小S期(gydF4y2B一个93年gydF4y2B一个)。在G2期,53 bp1焦点可能消失速度比γH2AX疫源地(gydF4y2B一个94年gydF4y2B一个),一般来说,辐射诱导的动态γH2AX 53 bp1病灶消失可以不同(gydF4y2B一个95年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个96年gydF4y2B一个)。这也许可以解释低数量的53 bp1疫源地相比γH2AX疫源地主要小鼠星形胶质细胞中观察到这个工作。gydF4y2B一个

模拟微重力没有调节γH2AX疫源地形成后暴露在x射线和随后的DNA修复双边带的主要鼠星形胶质细胞。问题是否微重力调节DNA损伤反应,更具体地说,DNA修复,解决在几个空间实验(gydF4y2B一个97年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个One hundred.gydF4y2B一个)和地面的研究(gydF4y2B一个52gydF4y2B一个,gydF4y2B一个101年gydF4y2B一个),导致冲突的结果。这种效应的微重力和基因表达的变化可能是贡献者微重力对DNA损伤反应的影响,而DNA修复本身主要是影响(gydF4y2B一个52gydF4y2B一个),这是与这项研究的结果一致。明确辐射响应存在剂量依赖的相关性,观察星形胶质细胞只对双边带感应和修复DNA,模拟微重力只成立于这些实验而不扩展到其他生物端点进行这项工作。gydF4y2B一个

γH2AX疫源地的数量所诱导的能量相同剂量的铁离子较低相比,x射线。预计这一发现high-LET辐射,沿着铁轨发生电离,导致低数量的焦点,可以包含更复杂的DNA损伤和/或几个DNA双边带(gydF4y2B一个85年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个102年gydF4y2B一个)。让较高,较低的平均点击率(从而γH2AX疫源地)预计重离子照射后(gydF4y2B一个表3gydF4y2B一个)。此外,后gydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子暴露,γH2AX疫源地形成和删除被推迟相比,x射线。这种延迟修复通常解释为沉重的离子感应DNA损伤的复杂性,要求协调几个修复途径(gydF4y2B一个103年gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

获得时间这个DNA修复,细胞周期后可以在不同的检查站逮捕了电离辐射暴露。在小鼠星形胶质细胞,没有明显的细胞周期变化观察后暴露在x射线。明确G2逮捕通常在强烈增殖诱导哺乳动物细胞电离辐射照射后没有观察到。由于原发性星形胶质细胞的增殖率低(细胞人口加倍发生在通道1)~ 180 h后,积累在G2期可能是微不足道的或完全缺席。的差别基因表达分析显示对这些增殖,细胞周期和有丝分裂的基因。RT-qPCR选择目标基因,没有明显的对细胞周期调控基因的影响gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个p21(编码gydF4y2B一个^{WAF / CIP1gydF4y2B一个}),gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个(编码p16)参与细胞周期逮捕在电离辐射暴露和衰老感应后被观察到x射线和铁离子接触。这是符合缺乏G2被捕。相对量化的mRNA水平RT-qPCR可能掩盖已经高的基因表达水平gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个和gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个作为衰老的指标,但s阶段和g2期细胞的存在在所有治疗条件下并不意味着一个完整的G1细胞周期阻滞在初选中小鼠星形胶质细胞进行这项工作。一个星形胶质细胞DNA损伤反应信号的差别一般对这些是前面描述的(gydF4y2B一个22gydF4y2B一个),另外将缺乏辐射诱导的细胞周期阻滞。基线mock-irradiated细胞细胞周期分布如下:40 - 50 %的细胞G0 / G1和50 - 60 % S或G2期。对于每一个实验,新星形胶质细胞分离和一些变化等不同的隔离可能归因于隔离批效果和不同的时间在准备beamtimes重离子加速器。因此,mock-irradiated控制为每个实验占这样批量生成变化。细胞G0 / G1可能驻留在一个静止状态(G0),允许随后在刺激细胞分裂的边后卫的(例如,撤军和搪性)或在G1的积极循环细胞(gydF4y2B一个104年gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

星形胶质细胞反应性(gydF4y2B一个105年gydF4y2B一个)被扩散评估、GFAP和细胞因子的表达。扩散对反应性星形胶质细胞通常会增加,诱导细胞渗透破坏网站在中枢神经系统(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个)。ki - 67最被增殖标志物能由免疫荧光染色和最高水平在G2期和有丝分裂(gydF4y2B一个106年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个107年gydF4y2B一个),ki - 67阳性细胞比例星形胶质细胞在接触x射线被量化,发现很大程度上影响X-irradiation在10%左右。类似的低比例的增殖细胞摄入%也观察到在主大鼠星形胶质细胞(gydF4y2B一个66年gydF4y2B一个在成年老鼠)和星形胶质细胞(gydF4y2B一个108年gydF4y2B一个)。更高的增殖率下降通道(gydF4y2B一个108年gydF4y2B一个),只有通过1星形胶质细胞被用于这项工作。更高的小鼠星形胶质细胞增殖可能是通过添加20%的边后卫,而不是10% (gydF4y2B一个108年gydF4y2B一个)。在TNF-α面前,ki - 67的百分比gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}细胞增加到25 - 30 %,尽管这种效应不显著,由于大型标准错误。增加了星形胶质细胞增殖的细胞因子TNF-αIL-1β增加是前面描述的,支持这项工作的结果(gydF4y2B一个79年gydF4y2B一个)。作为x射线剂量8 Gy没有显著改变ki - 67表达,这个标记并不是用于重离子实验。gydF4y2B一个

在这个工作中,星形胶质细胞基底GFAP表达无显著变化后暴露于还有辐射剂量的8 Gy。的上下文中研究改善脑部肿瘤的放射治疗反应性胶质增生与高剂量辐照后(10 Gy)和系统性的上下文(小鼠全身X-irradiation)观察基于upregulation GFAP的大脑(gydF4y2B一个109年gydF4y2B一个)。增加GFAP表达也记录6 h和24 h后正面X-irradiation (15 Gy)大鼠(gydF4y2B一个15gydF4y2B一个)和老鼠(20 Gy) (gydF4y2B一个110年gydF4y2B一个)。缺乏血清反应因子(SRF)导致增加GFAP表达基因敲除小鼠公司、主要星形胶质细胞的孤立的文化存在血清中可能是一种解释抑制GFAP表达并没有增加辐照后(gydF4y2B一个111年gydF4y2B一个)。而孤立的星形胶质细胞提供了一个好处,那就是特定的文化辐射响应的细胞类型可以分析方法不适合培养或脑片,反应只发生在多细胞的脑组织不能解决。这里,它被认为星形胶质细胞的反应中枢神经系统侮辱一个多细胞的过程中,大脑中所有细胞类型的反应包括小胶质细胞、少突胶质细胞或神经元及其信号分子的释放是集成激活星形胶质细胞(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个)。对星形胶质细胞增殖增加伤害,相声的星形胶质细胞与巨噬细胞是必需的(gydF4y2B一个112年gydF4y2B一个)。培养的大鼠大脑中星形胶质细胞孵化与媒体上层清液从X-irradiated(2和10 Gy)小胶质细胞,GFAP表达增加后24小时(gydF4y2B一个15gydF4y2B一个),表明小胶质细胞的一个重要的角色在astrogliosis由电离辐射诱导。同时,organ-on-a-chip-model与内皮细胞共培养,0.3 Gy和0.82 GygydF4y2B一个^{56gydF4y2B一个}铁离子(600伏/ n,让170 keV /μm)增加GFAP表达星形胶质细胞接触后3天(gydF4y2B一个113年gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

p65组织化学染色和il - 6 ELISA透露,在初级小鼠星形胶质细胞、基底活动NF-κB通路的存在导致连续il - 6表达和分泌由暴露在不进一步提高x射线或C离子。gydF4y2B一个

缺乏radiated-induced NF-κB激活相关与缺乏辐射诱导GFAP表达GFAP的表达是受NF-κB GFAPκB绑定网站的启动子区域(gydF4y2B一个114年gydF4y2B一个)。在这种背景下,DNA损伤反应的差别前面观察到对这些信号包括ATM活动在星形胶质细胞(gydF4y2B一个22gydF4y2B一个)感兴趣的ATM是电离辐射诱导的关键球员NF-κB途径激活(gydF4y2B一个70年gydF4y2B一个),可能解释的缺失NF-κB激活的辐射特性进行这项工作。gydF4y2B一个

在中枢神经系统中,促炎细胞因子il - 6主要是由星形胶质细胞参与信息交流和星形胶质细胞的反应性。il - 6可能施加在星形胶质细胞自分泌行动(gydF4y2B一个74年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个115年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个116年gydF4y2B一个)。同时,增殖(gydF4y2B一个117年gydF4y2B一个)和抗增殖操作(gydF4y2B一个118年gydF4y2B一个)描述了星形胶质细胞的il - 6。瞬态局部细胞因子分泌可能促进大脑受伤后的复苏,但长期upregulation可能导致损坏(gydF4y2B一个76年gydF4y2B一个)。il - 6表达有望被发现在一个senescence-associated分泌概要(SASP),导致过早或压力诱导细胞衰老表型转变(gydF4y2B一个119年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个121年gydF4y2B一个)。一个不可逆的细胞周期阻滞细胞衰老的一个重要特点是(gydF4y2B一个49gydF4y2B一个,gydF4y2B一个50gydF4y2B一个)。人类成纤维细胞,细胞增殖细胞被指定为< 10%非区分衰老文化(gydF4y2B一个51gydF4y2B一个)。在这里,没有显著减少ki - 67gydF4y2B一个^{+gydF4y2B一个}星形胶质细胞观察。因此,这一发现基底il - 6分泌表明这些细胞迅速采取一个只是部分衰老表型在孤立的文化中,这不是进一步增强gydF4y2B一个在体外gydF4y2B一个暴露于电离辐射。TP53据报道,调节细胞衰老在电离辐射引起的星形胶质细胞(gydF4y2B一个119年gydF4y2B一个)。没有决定TP53基因表达特征(包括例如,的表达gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个p21) x射线照射后的RNA序列数据也许可以解释为什么辐射主要星形胶质细胞的反应是如此的不情愿。在星形胶质细胞与TP53各种疾病过程(gydF4y2B一个122年gydF4y2B一个),它的作用在星形胶质细胞的DNA损伤反应仍然是难以捉摸的。在星形胶质细胞分化从小鼠胚胎神经干细胞和干细胞暴露于10 Gy甚至50 Gy x射线,没有发生TP53激活1 h和24小时照射后,和TP53的目标基因的表达水平GADD45a,伯灵顿和彪马一直没有太大的变化,只有CDKN1A表达式是调节(gydF4y2B一个22gydF4y2B一个)。这种缺乏TP53-mediated转录反应后暴露在x射线也观察到大脑皮层星形神经胶质细胞培养从一维老老鼠幼崽(gydF4y2B一个123年gydF4y2B一个),可能对观察到的一个重要因素抗辐射性的星形胶质细胞(gydF4y2B一个22gydF4y2B一个)。然而,在激活增殖星形胶质细胞暴露于4 Gy x射线激活TP53 (gydF4y2B一个124年gydF4y2B一个),表明反应状态可能影响TP53星形胶质细胞的反应。gydF4y2B一个

另一个可能性是衰老表型存在因为高基底的表达gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个和gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个逮捕senescence-associated扩散的主要介质(gydF4y2B一个121年gydF4y2B一个),在治疗后没有进一步增加。gydF4y2B一个在活的有机体内gydF4y2B一个细胞衰老,描述的状态中,星形胶质细胞组织不复制但仍活着,产生炎性和毒害神经的因素,并导致中枢神经系统损伤(gydF4y2B一个119年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个125年gydF4y2B一个)。这样的星形胶质细胞衰老与突触囊泡的小池培养神经元和神经保护能力下降(gydF4y2B一个126年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个127年gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

收购了在这项工作中的数据提供一个迹象表明暴露主要小鼠星形胶质细胞在孤立的文化x射线或重离子并未导致星形胶质细胞反应性。因此,进一步的实验没有进行更详细地描述反应,包括各种标记(波形蛋白、亮氨酸拉链激酶和巢蛋白)(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个,gydF4y2B一个111年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个128年gydF4y2B一个)和STAT3等途径参与反应,环磷酸腺苷(营)或C-Jun-N-terminal激酶(物)(gydF4y2B一个23gydF4y2B一个,gydF4y2B一个129年gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

测序的mRNA隔绝X-irradiated鼠星形胶质细胞显示低剂量的0.1 Gy没有影响全球基因表达6和辐照后24小时。基因表达变化只在后期时间点观察照射后24小时,和高剂量的2 Gy。影响基因的数量很低,大多数被下调。是温和的,差别这对这些影响主要在扩散和DNA修复基因。作为两个过程没有显著影响星形胶质细胞照射后,这些downregulations的生物作用尚不清楚。没有差别的对这些观察到6小时时间点在DNA双边带修复仍在继续。大多数的九个表达下调参与DNA修复基因同源重组(gydF4y2BaGen1 Fignl1、Brip1 Fancd2, Brca1, BlmgydF4y2B一个),预计不会在星形胶质细胞突出的双边带DNA修复途径。因此,在当前阶段,没有明显迹象显示高的功能相关性小的减少可以衍生DNA修复基因的表达。没有重叠的概要文件时观察到这个表达谱的基因表达谱比较反应性星形胶质细胞在两个老鼠脑损伤模型,在这几个数百个基因调节(gydF4y2B一个105年gydF4y2B一个)。这表明表达谱中观察到活性astrogliosis这件工作不表明,尽管它被认为反应性星形胶质细胞的基因表达谱是描述具体对于一个给定的损伤gydF4y2B一个105年gydF4y2B一个)。gydF4y2B一个

只有两个基因调节响应2 Gy x射线:gydF4y2B一个SvopgydF4y2B一个和gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个。突触囊泡蛋白SVOP被描述为548 - aa ~ 60 kDa的蛋白质(gydF4y2B一个130年gydF4y2B一个)和12个跨膜区域(gydF4y2B一个131年gydF4y2B一个)能够绑定核苷酸(如。,n我cot我n一个米我de一个den我ne dinucleotide (NAD)] (132年gydF4y2B一个烟酸)和运输(gydF4y2B一个133年gydF4y2B一个)。其表达式是描述被限制在中枢神经系统(gydF4y2B一个134年gydF4y2B一个);在成年小鼠的大脑主要发现在海马和小脑(gydF4y2B一个130年gydF4y2B一个)。基于其结构作为transporter-like蛋白(gydF4y2B一个135年gydF4y2B一个)和执行功能的研究到目前为止,一个可能的作用在突触囊泡吸收/传输不需要假定为生存在正常情况下(gydF4y2B一个136年gydF4y2B一个)。在人类中,SVOP基因位于染色体的异常甲基化12 (gydF4y2B一个137年gydF4y2B一个胶质母细胞瘤)与预后相关(gydF4y2B一个138年gydF4y2B一个)。人们在长非编码RNA的功能(lncRNA)gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个(gydF4y2B一个139年gydF4y2B一个在星形胶质细胞)。人类的相同器官ABHD11反义RNA 1 (ABHD11-AS1)被发现胃中高度表达,肺癌、乳腺癌、大肠癌、甲状腺、胰腺、卵巢、子宫内膜、宫颈,膀胱癌症,因此建议作为诊断和预后的生物标志物gydF4y2B一个140年gydF4y2B一个)。在亨廷顿氏舞蹈症,小鼠模型的表达gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个减少(gydF4y2B一个139年gydF4y2B一个)或特异表达(gydF4y2B一个141年gydF4y2B一个)及其超表达了对突变huntingtin-induced中毒小鼠的神经保护效应(gydF4y2B一个139年gydF4y2B一个)。除了这些发现在癌症和亨廷顿氏舞蹈症模型中,所扮演的角色gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个表达心肌梗死是解决:增加gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个表达式被发现在大鼠心肌缺血/再灌注损伤模型和缺氧/ reoxygenation-treated心肌细胞(gydF4y2B一个142年gydF4y2B一个)。这upregulationgydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个抑制心肌细胞但促进细胞凋亡,扩散的差别,而对这些gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个抑制心肌细胞的凋亡从而衰减损伤(gydF4y2B一个142年gydF4y2B一个)。有趣的是,老鼠全身照射后,表达的gydF4y2B一个Abhd11osgydF4y2B一个剂量依赖性增加心脏组织(gydF4y2B一个143年gydF4y2B一个),符合X-rays-induced upregulation小鼠星形胶质细胞在这项研究中观察到。gydF4y2B一个

评估是否基因表达可能更调制后暴露于高剂量辐射或其他品质(Fe和C离子),或只有短暂的影响,由RT-qPCR几个感兴趣的基因进行了分析:gydF4y2B一个Cdkn1agydF4y2B一个和gydF4y2B一个Cdkn2agydF4y2B一个,参与细胞周期进程gydF4y2B一个GfapgydF4y2B一个作为标记星形胶质细胞反应性;的细胞因子gydF4y2B一个肿瘤坏死因子gydF4y2B一个,gydF4y2B一个摘要意思gydF4y2B一个β和gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个参与炎症,增殖和凋亡;gydF4y2B一个TgfgydF4y2B一个βgydF4y2B一个1gydF4y2B一个行为在抗炎、抗凋亡的方式。对这些基因,没有明确的剂量依赖性是差别的,或者对这些观察,和一些规定是瞬态的。例如,与8 X-irradiation Gy的瞬态upregulation引起的gydF4y2B一个白细胞介素6gydF4y2B一个在时间点6 h。gydF4y2B一个

由于有限的可用性beamtimes重离子加速器,重离子实验无法在独立beamtimes重复,但生物复制从不同的动物包括孤立和每个生物复制的样本容量包含数千个细胞。批处理的影响不同的隔离观察例如而言更高的基底il - 6分泌的C离子(7兆电子伏/ n)实验用x射线在DLR GSI相比实验。此外,并非所有的生物端点可以分析所有四个辐射品质由于beamtime时间限制。尽管如此,重离子实验结果的解释只有尽可能的趋势统计测试是不可能的。同时,由于低能量的碳离子的UNILAC beamtime需要不同的实验环境,星形胶质细胞被播种在培养皿和保存在一个水库对辐照细胞培养基。gydF4y2B一个

辐射剂量的选择用于这项工作是基于平均任务剂量ISS(6个月~ 90 - 150毫西弗(gydF4y2B一个144年gydF4y2B一个,gydF4y2B一个145年gydF4y2B一个火星任务[)]和1000天~ 340 - 1000毫西弗,这取决于太阳活动和屏蔽(gydF4y2B一个146年gydF4y2B一个)]。高剂量添加8 Gy产生剂量反应曲线。相对生物效应(RBE)研究生物端点在星形胶质细胞是未知的,我们使用相同的剂量范围x光片和重型离子生成数据的RBE可以派生。如放射生物的大部分空间gydF4y2B一个在体外gydF4y2B一个实验中,急性辐射的影响被调查了长期培养细胞的辐射与重离子在6个月至3年,模仿任务持续时间是不可行。这个推断的影响急性接触高剂量率暴露于慢性低剂量率需要一些假设通常被认为是减少剂量和剂量率的因素(DDREF) (gydF4y2B一个147年gydF4y2B一个- - - - - -gydF4y2B一个150年gydF4y2B一个),在坏的情况下,较低剂量率不减轻损害,是1。gydF4y2B一个

总之,主要小鼠星形胶质细胞被证明是完全repair-proficient DNA双边带由低收入和high-LET辐射。他们似乎很抗放射性的和全面的DNA损伤反应还包括逮捕细胞周期和细胞死亡是缺席。在孤立的文化中,他们并没有转向星形胶质细胞反应性但衰老表型的指标需要进一步调查。基于这项工作的结果,似乎astrogliosis或astrosenescence不能回答的问题当星形胶质细胞与大脑的自然微环境。更复杂的系统,如培养,多细胞培养模型(gydF4y2B一个59gydF4y2B一个),organ-on-a-chip模型(gydF4y2B一个113年gydF4y2B一个),大脑切片或瀑样可以有趣的模型来研究星形胶质细胞的反应space-relevant辐射特性嵌入在大脑中的细胞相声。gydF4y2B一个

数据可用性声明gydF4y2B一个

RNA Seq数据集提出了研究可以发现在网上存储库。加入库的名称和号码是NCBI基因表达综合(GEO) GSE215383 -星形胶质细胞的辐射反应被发现在链接gydF4y2B一个https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE215383gydF4y2B一个。gydF4y2B一个

道德声明gydF4y2B一个

动物研究回顾和批准Landesamt皮毛自然界,客观世界和Verbraucherschutz北威州,LANUV,德国12月4日,2017年,84 - 02.04.2017.a319 Nr。。gydF4y2B一个

作者的贡献gydF4y2B一个

概念化和原创作品草案:CEH, JK, MDR。数据管理:MDR, SH和电子战。形式分析和可视化:CEH MDR, SH,电子战,JK。的资金收购:CEH和SD。调查:CEH BK, MDR, SH,电子战,JK, SD, HN。方法:CEH MDR, SH、电子战JK, SD。项目管理:CEH和JK。资源:另一。监督:CEH JK, SD, CL。写作——审查和编辑:HN, CEH MDR, BK, SH和CL。 All authors have read, agreed to the published version of the manuscript, approved the submitted version, agree to be personally accountable for the author's own contributions and for ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work, even ones in which the author was not personally involved, are appropriately investigated, resolved, and documented in the literature.

资金gydF4y2B一个

DLR内部资金支持的项目(475年FuW NeuroSpace)。HN收到巴基斯坦高等教育委员会的博士奖学金(HEC) -HRDI-UESTP / UET学院培训与德国合作Akademischer Austauschdienst-German学术交流服务(德意志)。铁离子beamtime部分支持的欧洲太空总署(ESA)授予调查(ib) GSI辐射的生物效应。的GSI UNILAC beamtime (UBio08_Diegeler)启用项目咨询委员会生物物理学和Radio-Biology Bio-PAC(8日)。beamtimes都公平Phase-0研究项目内的GSI Helmholtzzentrum毛皮Schwerionenforschung。gydF4y2B一个

确认gydF4y2B一个

我们感谢联络科学家GSI早期施罗德和丹尼斯籍优秀的技术援助的准备和beamtimes。乌尔里希韦伯和托马斯·弗里德里希GSI承认的专用和精确照射在GSI的样本。我们也去梁运营商GSI感谢在我们的实验操作加速器。此外,我们感谢彼得Tuschy优秀建议启用所需的卫生计划前往重离子加速器在SARS-CoV-2大流行。作者要感谢托马斯Urlings求助与RNA Seq数据下载和转换和克劳迪娅施密茨对她的承诺,确保按时交付消耗品的供应困难。gydF4y2B一个

的利益冲突gydF4y2B一个

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。gydF4y2B一个

出版商的注意gydF4y2B一个

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。gydF4y2B一个

补充材料gydF4y2B一个

本文的补充材料在网上可以找到:gydF4y2B一个https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fpubh.2023.1063250/full补充材料gydF4y2B一个

引用gydF4y2B一个