Evaluation of DNA Double Strand Breaks in Human and Mouse Lymphocyte Following ${\gamma}-Irradiation$

${\gamma}-Ray$ 조사에 따른 사람의 정상임파구와 마우스 정상임파구의 DNA Double Strand Break 발생율에 대한 비교분석

The evaluation of radiation-induced DNA double strand breaks (DSB) was made following irradiation of human lymphocytes, murine lymphocytes and EL-4 leukemia cells over a wide dose range of $^{60}Co\;{gamma}-rays.$ In lipopolysaccharide (LPS) or phytohemagglutinin (PHA)-stimulated murine lymphocytes, the slopes of the stand scission factor (SSF) revealed that lymphocytes with LPS increased DNA DSB formation by a factor of 1.432 (p<0.005). Furthermore, strand break production was relatively inefficient in the T lymphocytes compared to the B lymuhocytes. And EL-4 leukemia cells were found to form significantly more DNA DSB to a greater extent than normal lymphocytes (p<0.005). The in vitro studies of the intrinsic radiosensitivity between human lymphocytes and murine lymphocytes showed similar phasic kinetics. However, murine lymphocytes were lower in DNA DSB formation and higher in the relative radiation dose of 10 percent DNA strand breaks at 3.5 hours following ${gamma}-irradiation$ than human lymphocytes. Though it is difficult to interpret these results, these differences may be result from environmental and genetic factors. From our data, if complementary explanations for this difference will be proposed, the differences in the dose-effect relationship for the induction of DSB between humans and mice must be related to interspecies variations in the physiological condition of the peripheral blood in vitro and not to differences in the intrinsic radiation sensitivity of the lymphocytes. These results can be estimated on the basis of dose-effect correlation enabling the interpretation of clinical response and the radiobiological parameters of cytometrical assessment.

각 방사선량의 조사에 따른 사람 정상임파구, 마우스 정상임파구, 그리고 EL-4마우스 백혈병 세포의 DNA double strand breaks 발생율에 대하여 비교분석 하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. LPS와 PHA를 첨가하여 각각 배양한 마우스 정상임파구의 DNA double strand breaks의발생율을 strand scission factor의 기울기로 비교평가해 본 바 LPS를 첨가배양한 군이 DNA DSB가 더 많이 형성되었다(P<0.005). 이것으로 볼 때 DNA double strand breaks발생에 있어서는 B cells이 T cells보다 더 민감하였다. 또한 EL-4 백혈병 세포는 정상 임파구보다 유의하게 DNA DSB가 더 많이 형성된 것이 관찰되었다(p<0.005). 한편 사람 정상임파구와 마우스 정상임파구 사이의 intrinsic radiosensitivity는 시험관내 실험에서 비교적 유사한 kinetics를 나타냈으나, 마우스 정상임파구가 사람 정상임파구보다 DNA DSB수율이 더 낮았다. 그래서 방사선을 조사하고 3.5시간이 지난후에 $10\%$ DNA DSB발생에 필요한 선량을 두 군간에 비교평가해 본 바 마우스 정상임파구의 선량이 더 높게 나타났다. 이상의 실험결과를 정확하게 설명하기는 어 렵지만 아마도 환경적인 요인과 유전적인 요인 때문인 것으로 사료되었다. 그리고 본 연구결과는 방사선조사에 따른 임상반응의 이해와 cytometric assessment의 방사선 생물학적 parameter로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.