[发明专利]循环血miR-34a作为辐射生物标志物在辐射监控中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及辐射监控技术领域，尤其涉及循环血miR-34a 作为辐射生物标志物在辐射监控中的应用。

背景技术

目前，辐射的监控通常都使用物理剂量计，但在有些情况下，单纯使用物理剂量计进行监测难以全面准确地反映辐射对每个个体的影响。如动物辐照实验研究中，为了减少操作人员接触辐射环境的机会，同时提高照射效率，通常都会使用动物自动传输装置。有时传输的动物会偏离照射中心，发生非均匀照射甚至是脱靶照射的情况，如果采用动物自身携带的生物分子来确认是否受到照射，不仅可以减少实验动物的废弃，而且可以增加实验研究结果的可靠性。此外，在意外照射发生时，由于事件的突发性和不确定性，很难准确评估实际照射情况，此时，如果能采用方便、灵敏的辐射生物标志物来判断每个个体是否受到照射及辐射损伤的程度，对于辐射风险的准确评估并及时采取适当的措施显得尤其重要。

作为重要的遗传物质，DNA的损伤方式和损伤程度与辐射的种类和剂量密切相关，是比较理想的能反映个体受照射程度的生物标志物。因此，淋巴细胞染色体畸变、细胞微核等方法都可以用于辐射监测。此外，剂量相关的循环系统中粒细胞和淋巴细胞减少、辐射敏感蛋白如淀粉酶、C-反应蛋白、转化生长因子等也可以作为辐射生物标志物。但是这些检测方法都有各自的不足之处，在及时性、便捷性、稳定性和灵敏性上不够理想，如淋巴细胞染色体畸变的观察程序复杂、需要时间较长（一般为24h以上）；粒细胞和淋巴细胞容易受感染、炎症等因素的影响；辐射敏感蛋白受转录后调控，个体差异大、重复性不好。

microRNA (miRNA)是一类广泛存在于生物体中、长度约18~25 nt 的非编码小分子RNA。它们通过与靶基因的信使RNA (mRNA)序列互补结合来实现基因表达的调节，参与生物体的生长、发育、细胞分化、细胞凋亡等一系列重要的生命过程。循环血中含有丰富的miRNA，由于分子量小且常常包裹在囊泡里，循环血miRNA很难被RNA酶降解，耐反复冻融及酸碱环境变化，保证了其能准确反映原初表达水平的可能性。因此，无论在血液中还是在提取及检测的过程中，miRNA都能稳定存在，从而保证了检测结果的准确性，这些是淋巴细胞、辐射敏感蛋白及其它核酸类分子所不能比拟的优点。另外，miRNA在不同物种间具有高度的保守性，以动物模型得出的研究结果也适宜于人体的借鉴和参考。

作为重要的基因转录后水平调控因子，miRNA积极响应于外界环境的改变，在机体受到外源辐射时，其表达也会发生显著改变。如Jacob等人的研究（PLOS ONE，2013，8 (2) : e57603）发现，小鼠循环血中的miR-150在受到X射线和γ射线全身照射后呈现出明显的降低趋势，并随剂量和时间的变化呈现出一定规律，这些结果为寻找可作为辐射标志物的循环血miRNA提供了实验和理论支持。值得注意的是，他们选取的照射剂量偏大(1-8Gy)，且仅限于常见的电磁辐射，应用于辐射监测在灵敏性和广泛性上还有很大的局限。前期研究表明，小鼠循环血中与辐照相关的miRNA有一百多种，因而有望从这些辐射敏感的miRNA中获得理想的新辐射生物标志物，并应用于辐射环境下每个个体受照射情况的监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种循环血miR-34a 作为辐射生物标志物在辐射监控中的应用。

为解决上述问题，本发明所述的循环血miR-34a 作为辐射生物标志物在辐射监控中的应用，其特征在于：该循环血miR-34a是指按常规方法从动物或人的血清中提取获得，其用于非均匀照射或意外照射大于6h的条件下判断照射及辐射对动物或人的损伤程度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明以对辐射比较敏感的血液系统为切入点，充分利用miRNA的生物学特点，通过microRNA PCR Array 等方法在循环血中逐步筛查辐射相关的miRNA，最终获得了理想的新辐射生物标志物miR-34a。该辐射生物标志物在受到不同类型辐射的照射后，循环血miR-34a表达水平明显上升，并且随着照射剂量的增加呈现上升的趋势，与淋巴细胞染色体畸变、粒细胞和淋巴细胞减少、辐射敏感蛋白等辐射生物标志物相比，在及时性、便捷性、稳定性和灵敏性上都更为优越。

采取的辐射源为Faxitron R650 型X射线仪产生的X射线和兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）生物辐照终端产生的碳离子束（¹²C⁶⁺）。