在白细胞中对辐射损伤和剂量率依赖性的转录和蛋白质学评估
Sanjeena Subedi1, Saadia Khilji2, Ngoc Q Vuong3
1School of Mathematics and Statistics, Carleton University, 1125 Colonel By Dr, Ottawa, Ontario, K1S 5B6, Canada.
了解辐射剂量速率的影响对于风险评估至关重要. 这项研究揭示了在人体淋巴细胞中不同X射线剂量率激活的独特分子通路,使用了多omics方法.
科学领域:
- 辐射生物学 辐射生物学
- 分子生物学分子生物学
- 基因组学和蛋白质组学
背景情况:
- 电离辐射 (IR) 暴露会引起复杂的细胞反应,受总剂量和输送速度的影响.
- 了解剂量速率如何调节分子结果对于准确的辐射风险评估至关重要.
- 这项研究调查了人类淋巴细胞中基因和蛋白质表达的剂量依赖性变化.
研究的目的:
- 研究如何差异化的X射线剂量率影响人类淋巴细胞中的基因和蛋白质表达.
- 为了确定由不同辐射输送速率改变的关键分子通路.
- 评估共变量调整对剂量歧视和分子结果分析的影响.
主要方法:
- 人体淋巴细胞的X射线外体照射在两个剂量速率 (0.05Gy/min和1.0Gy/min) 达到6Gy.
- 使用TempO-SeqTM进行转录基因分析,并通过质谱学进行蛋白质基因分析.
- 差异表达分析 (edgeR,limma) 与共变量调整 (性别,年龄,白细胞计数) 和多omics整合 (rCCA).
主要成果:
- 在两种剂量速率下,确定了数千个差异表达的基因和数百个差异表达的蛋白质.
- 同变量调整改善了剂量区分,特别是在0.5 Gy以上.
- 观察到明显的途径丰富:较高的剂量率 (DR2) 与应激反应 (未折叠的蛋白质反应,衰老) 相关,而较低的剂量率 (DR1) 与免疫参与 (抗原呈现) 相关.
- 转录基因数据突出显示了上游的调节过程 (染色体建模),而蛋白质基因数据捕获了下游的功能 (免疫活性,亡).
结论:
- 一种集成的多omics方法与共变量调整有效地揭示了关键的辐射响应路径.
- 在人类淋巴细胞中发现了显著的剂量依赖性分子差异.
- 整合转录基因和蛋白质基因数据可以更全面地了解辐射效应.
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