研究室简介

辐射生物医学研究室主要从事放射治疗和辐射防护中重要生物问题方面的研究工作：细胞对辐射的响应；损伤信号产生及传递；辐射导致的遗传损伤等等。研究人员尝试为改进放疗效果和辐射防护提供实验基础和理论指导。研究室于2012年 6月成立，以中国科学院“百人计划”韩伟研究员为学术带头人，组建了一支结构合理、创新力强、充满活力的科研团队。

实验室设备先进，拥有生物能量仪、双色红外凝胶成像系统、流式细胞仪、X光射线治疗机、酶标仪、倒置荧光显微镜、RT-PCR、电泳仪、台式冷冻高速离心机等配套仪器设备，可满足放射生物学、细胞生物学、生化和分子生物学等研究需要。       

实验室成果显著，在国际知名期刊上发表多篇研究成果，获得中科院百人计划、国家自然科学基金、国家重大仪器研究专项、安徽省自然科学基金、合肥物质科学研究院院长基金等项目资助。研究室目前拥有科研人员4名，其中研究员1名，副研究员2名。研究生5名。

 

研究方向

1 辐射旁效应机理研究；

 辐射的损伤作用不仅仅存在于直接受到辐照的区域，还会有靶区扩大化的效应，即辐射诱导旁效应现象（Radiation Induced Bystander Effects, RIBE），这种现象在低剂量辐射暴露时尤为明显。RIBE是指未经直接辐射的细胞表现出与直接受到辐射的细胞类似的生物学效应，包括细胞凋亡、基因组不稳定性、DNA损伤以及染色体改变等。低剂量辐射的（相对）癌症高发生率，和放疗生存者中未辐射组织中的“二次”癌症发生，均被证实与辐射旁效应有着紧密联系。直接受辐射的细胞释放出损伤信号分子，通过细胞间隙联结通讯（gap junction intercellular communication, GJIC）或者被释放到细胞外通过扩散作用，到达附近未受辐射的细胞。活性自由基ROS/NO的产生对旁效应信号的产生和传递起到了关键的作用；一些炎症因子，如肿瘤坏死因子α（Tumor Necrosis Factor α, TNF-α）， 白介素-6（Interleukin-6,IL-6），IL-8等会被受辐射细胞释放出来充当细胞间信号分子。我们以往的研究表明，辐射旁效应的信号可在辐射后数分钟内释放，造成未辐射区域内发生DNA的双链断裂，这是辐射旁效应的早期过程；早期过程中充当细胞间信号分子的可能是组成型的一氧化氮。

 

2 低剂量辐射适应性效应机理研究；

 低剂量辐射适应性效应（Radioadaptive Response），是指低剂量（<0.2 Gy）辐射预先处理能使机体对随后的高剂量辐射产生适应性，减轻了高剂量辐射造成的遗传物质损伤、细胞死亡等。放疗中，模拟照射和瘤体（放射性）成像（图像引导放疗技术）中所使用到的低剂量辐射，会引发适应性效应，使肿瘤细胞对随后的治疗剂量产生一定抵抗性，影响放疗效果。诱导型血红素氧化酶（Heme Oxygenase-1, HO-1）能被引起氧化应激和其它病理条件的所有刺激因素所诱导而表达上调在一些刺激因子(UVA,高氧)导致的适应性效应中，起到关键作用。辐射生物医学研究人员发现，HO-1的上调表达调控了辐射适应性效应，这对于廓清HO-1表达的信号通路，寻找干预的新靶点，提高放疗效果，有着重要的指导意义。

 

3 低剂量一氧化碳的辐射生物防护功能机理；

 辐射旁效应被认为是导致放疗后辐射区域外发生（非辐射诱导的）“二次癌症”的主要原因之一，为放疗者的长期健康造成了重大威胁。（低浓度）CO是机体内重要的信号调控分子；外源性CO有着广阔的临床应用前景。

低浓度的CO对细胞无明显毒害作用,自身化学性质较为稳定,使用时操作方法简便(直接使用气体或者释放药物),不受代谢过程影响可以迅速到达预定作用位点。研究一氧化碳对辐射旁效应传递的阻断作用规律,探讨一氧化碳作用于旁效应的机理,可望将其应用到临床肿瘤放射性治疗中,对正常组织提供有效的保护,抑制辐射旁效应对正常组织的肿瘤诱发作用。

 

4 低温等离子体在医学上的应用及分子机制的研究

 近年来，低温等离子体在生物医学上的应用研究成为国内外的关注的热点，尤其是在控制肿瘤细胞增殖等方面取得了很好的效果。本项目课题组联合中国科学院等离子体物理研究所设计的一类低温等离子体装置：阻挡介质放电低温等离子体，研究低温等离子体抑制癌细胞增殖的分子机制，以揭示低温等离子体杀伤癌细胞的分子机制，为临床上肿瘤治疗奠定理论基础。