Published August 9, 2013 | Version v1
Publication Open

The different biological effects of single, fractionated and continuous low dose rate irradiation on CL187 colorectal cancer cells

Creators

  • 1. Peking University
  • 2. Peking University Third Hospital
  • 3. Institute of Zoology
  • 4. Chinese Academy of Sciences

Description

To determine the biological effectiveness of single, fractionated and continuous low dose rate irradiation on the human colorectal cancer cell line CL187 in vitro and explore the cellular mechanisms. The CL187 cells were exposed to radiation of 6 MV X-ray at a high dose rate of 4Gy/min and 125I seed at a low dose rate of 2.77 cGy/h. Three groups were employed: single dose radiation group (SDR), fractionated dose radiation group (FDR) by 2Gy/f and continuous low dose rate radiation group (CLDR). Four radiation doses 2, 4, 6 and 8Gy were chosen and cells without irradiation as the control. The responses of CL187 cells to distinct modes of radiation were evaluated by the colony-forming assay, cell cycle progression as well as apoptosis analysis. In addition, we detected the expression patterns of DNA-PKcs, Ku70 and Ku80 by Western blotting. The relative biological effect for 125I seeds compared with 6 MV X-ray was 1.42. 48 hrs after 4Gy irradiation, the difference between proportions of cells at G2/M phase of SDR and CLDR groups were statistically significant (p = 0.026), so as the FDR and CLDR groups (p = 0.005). 48 hrs after 4Gy irradiation, the early apoptotic rate of CLDR group was remarkably higher than SDR and FDR groups (CLDR vs. SDR, p = 0.001; CLDR vs. FDR, p = 0.02), whereas the late apoptotic rate of CLDR group increased significantly compared with SDR and FDR group (CLDR vs. SDR, p = 0.004; CLDR vs. FDR, p = 0.007). Moreover, DNA-PKcs and Ku70 expression levels in CLDR-treated cells decreased compared with SDR and FDR groups. Compared with the X-ray high dose rate irradiation, 125I seeds CLDR showed more effective induction of cell apoptosis and G2/M cell cycle arrest. Furthermore, 125I seeds CLDR could impair the DNA repair capability by down-regulating DNA-PKcs and Ku70 expression.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لتحديد الفعالية البيولوجية للتشعيع بجرعة منخفضة مفردة ومجزأة ومستمرة على خط خلية سرطان القولون والمستقيم البشري CL187 في المختبر واستكشاف الآليات الخلوية. تعرضت خلايا CL187 لإشعاع 6 MV X - ray بمعدل جرعة عالية من 4Gy/min وبذور 125I بمعدل جرعة منخفضة من 2.77 cGy/h. تم استخدام ثلاث مجموعات: مجموعة الإشعاع بجرعة واحدة (SDR)، ومجموعة الإشعاع بجرعة مجزأة (FDR) بمقدار 2Gy/f ومجموعة الإشعاع المستمر منخفض معدل الجرعة (CLDR). تم اختيار أربع جرعات إشعاعية 2 و 4 و 6 و 8Gy والخلايا دون تشعيع كعنصر تحكم. تم تقييم استجابات خلايا CL187 لأنماط مختلفة من الإشعاع من خلال مقايسة تشكيل المستعمرة، وتطور دورة الخلية وكذلك تحليل موت الخلايا المبرمج. بالإضافة إلى ذلك، اكتشفنا أنماط تعبير DNA - PKcs و Ku70 و Ku80 بواسطة النشاف الغربي. كان التأثير البيولوجي النسبي لبذور 125I مقارنة مع 6 أشعة سينية متوسطة الجهد 1.42. 48 ساعة بعد تشعيع 4Gy، كان الفرق بين نسب الخلايا في مرحلة G2/M من مجموعات SDR و CLDR ذا دلالة إحصائية (p = 0.026)، لذلك نظرًا لأن مجموعات FDR و CLDR (p = 0.005). 48 ساعة بعد تشعيع 4Gy، كان معدل موت الخلايا المبرمج المبكر لمجموعة CLDR أعلى بشكل ملحوظ من مجموعات SDR و FDR (CLDR مقابل SDR، p = 0.001 ؛ CLDR مقابل FDR، p = 0.02)، في حين أن معدل موت الخلايا المبرمج المتأخر لمجموعة CLDR زاد بشكل كبير مقارنة مع SDR ومجموعة FDR (CLDR مقابل SDR، p = 0.004 ؛ CLDR مقابل FDR، p = 0.007). علاوة على ذلك، انخفضت مستويات تعبير DNA - PKcs و Ku70 في الخلايا المعالجة بـ CLDR مقارنةً بمجموعات SDR و FDR. بالمقارنة مع تشعيع معدل الجرعة العالية بالأشعة السينية، أظهر 125I SEEDS CLDR تحريضًا أكثر فعالية لموت الخلايا المبرمج وتوقف دورة الخلايا G2/M. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي 125I SEEDS CLDR إلى إضعاف قدرة إصلاح الحمض النووي عن طريق تقليل تنظيم DNA - PKcs وتعبير Ku70.

Translated Description (French)

Déterminer l'efficacité biologique de l'irradiation unique, fractionnée et continue à faible débit de dose sur la lignée cellulaire humaine du cancer colorectal CL187 in vitro et explorer les mécanismes cellulaires. Les cellules CL187 ont été exposées à un rayonnement de rayons X de 6 MV à un débit de dose élevé de 4Gy/min et à une graine de 125I à un faible débit de dose de 2,77 cGy/h. Trois groupes ont été utilisés : le groupe de rayonnement à dose unique (SDR), le groupe de rayonnement à dose fractionnée (FDR) par 2Gy/f et le groupe de rayonnement à faible débit de dose continu (CLDR). Quatre doses de rayonnement 2, 4, 6 et 8Gy ont été choisies et les cellules sans irradiation comme contrôle. Les réponses des cellules CL187 à des modes distincts de rayonnement ont été évaluées par le test de formation de colonies, la progression du cycle cellulaire ainsi que l'analyse de l'apoptose. De plus, nous avons détecté les modèles d'expression de DNA-PKcs, Ku70 et Ku80 par Western blot. L'effet biologique relatif pour les graines 125I par rapport à la radiographie 6 MV était de 1,42. 48 heures après l'irradiation 4Gy, la différence entre les proportions de cellules à la phase G2/M des groupes SDR et CLDR était statistiquement significative (p = 0,026), de sorte que les groupes FDR et CLDR (p = 0,005). 48 heures après l'irradiation 4Gy, le taux d'apoptose précoce du groupe CLDR était remarquablement plus élevé que celui des groupes SDR et FDR (CLDR vs SDR, p = 0,001 ; CLDR vs FDR, p = 0,02), alors que le taux d'apoptose tardive du groupe CLDR augmentait significativement par rapport au groupe SDR et FDR (CLDR vs SDR, p = 0,004 ; CLDR vs FDR, p = 0,007). De plus, les niveaux d'expression de l'ADN-PKcs et Ku70 dans les cellules traitées par CLDR ont diminué par rapport aux groupes SDR et FDR. Par rapport à l'irradiation à haut débit de dose aux rayons X, le CLDR de 125I Seeds a montré une induction plus efficace de l'apoptose cellulaire et de l'arrêt du cycle cellulaire G2/M. De plus, les graines 125I CLDR pourraient altérer la capacité de réparation de l'ADN en régulant à la baisse l'expression de l'ADN-PKcs et de Ku70.

Translated Description (Spanish)

Determinar la efectividad biológica de la irradiación única, fraccionada y continua de baja tasa de dosis en la línea celular de cáncer colorrectal humano CL187 in vitro y explorar los mecanismos celulares. Las células CL187 se expusieron a radiación de rayos X de 6 MV a una tasa de dosis alta de 4 Gy/min y semilla de 125I a una tasa de dosis baja de 2,77 cGy/h. Se emplearon tres grupos: grupo de radiación de dosis única (SDR), grupo de radiación de dosis fraccionada (FDR) por 2Gy/f y grupo de radiación de baja dosis continua (CLDR). Se eligieron cuatro dosis de radiación de 2, 4, 6 y 8Gy y células sin irradiación como control. Las respuestas de las células CL187 a distintos modos de radiación se evaluaron mediante el ensayo de formación de colonias, la progresión del ciclo celular y el análisis de apoptosis. Además, detectamos los patrones de expresión de DNA-PKcs, Ku70 y Ku80 mediante Western blotting. El efecto biológico relativo para las semillas de 125I en comparación con los rayos X de 6 MV fue de 1,42. 48 horas después de la irradiación con 4Gy, la diferencia entre las proporciones de células en la fase G2/M de los grupos SDR y CLDR fue estadísticamente significativa (p = 0,026), por lo que los grupos FDR y CLDR (p = 0,005). 48 horas después de la irradiación con 4Gy, la tasa apoptótica temprana del grupo CLDR fue notablemente mayor que los grupos SDR y FDR (CLDR frente a SDR, p = 0,001; CLDR frente a FDR, p = 0,02), mientras que la tasa apoptótica tardía del grupo CLDR aumentó significativamente en comparación con el grupo SDR y FDR (CLDR frente a SDR, p = 0,004; CLDR frente a FDR, p = 0,007). Además, los niveles de expresión de DNA-PKcs y Ku70 en las células tratadas con CLDR disminuyeron en comparación con los grupos SDR y FDR. En comparación con la irradiación de alta tasa de dosis de rayos X, 125I Seeds CLDR mostró una inducción más efectiva de la apoptosis celular y la detención del ciclo celular G2/M. Además, 125I Seeds CLDR podría afectar la capacidad de reparación del ADN al regular negativamente la expresión de DNA-PKcs y Ku70.

Files

1748-717X-8-196.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4dcd0d37463dee093df0026ba01d5142
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التأثيرات البيولوجية المختلفة لتشعيع الجرعة المنخفضة المفردة والمجزأة والمستمرة على خلايا سرطان القولون والمستقيم CL187
Translated title (French)
Les différents effets biologiques de l'irradiation unique, fractionnée et continue à faible débit de dose sur les cellules cancéreuses colorectales CL187
Translated title (Spanish)
Los diferentes efectos biológicos de la irradiación única, fraccionada y continua de baja tasa de dosis en células de cáncer colorrectal CL187

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2142728301
DOI
10.1186/1748-717x-8-196

Is supplement to
https://openalex.org/W2903786044 (Other)
https://openalex.org/W2760991473 (Other)
https://openalex.org/W2166994117 (Other)
https://openalex.org/W2091068450 (Other)
https://openalex.org/W2067618383 (Other)
https://openalex.org/W2058592969 (Other)
https://openalex.org/W2046989021 (Other)
https://openalex.org/W2039547989 (Other)
https://openalex.org/W2035472642 (Other)
https://openalex.org/W2011783467 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W142591619
  • https://openalex.org/W1524584543
  • https://openalex.org/W1913336238
  • https://openalex.org/W1972125096
  • https://openalex.org/W1990693536
  • https://openalex.org/W1998681909
  • https://openalex.org/W2010973764
  • https://openalex.org/W2017554454
  • https://openalex.org/W2026113581
  • https://openalex.org/W2033577131
  • https://openalex.org/W2041682834
  • https://openalex.org/W2059733252
  • https://openalex.org/W2073726299
  • https://openalex.org/W2080979329
  • https://openalex.org/W2085021748
  • https://openalex.org/W2091814658
  • https://openalex.org/W2095075630
  • https://openalex.org/W2099435615
  • https://openalex.org/W2103367012
  • https://openalex.org/W2106224027
  • https://openalex.org/W2110177038
  • https://openalex.org/W2126052700
  • https://openalex.org/W2140996979
  • https://openalex.org/W2141061701
  • https://openalex.org/W2143158290
  • https://openalex.org/W2150471084
  • https://openalex.org/W2162365472
  • https://openalex.org/W2163529456
  • https://openalex.org/W2270932016
  • https://openalex.org/W229738109
  • https://openalex.org/W2398240122
  • https://openalex.org/W2415958630
  • https://openalex.org/W311468214