维生素D对不同剂量X射线照射小鼠免疫功能的保护作用

目的 观察维生素D对不同剂量X射线照射小鼠免疫功能的影响。方法 将小鼠采用随机数字表法分为5组:健康对照组、2 Gy和5 Gy照射组、2 Gy+药物(维生素D)组和5 Gy+药物(维生素D)组。给药组小鼠在不同剂量X射线照射后,连续7 d腹腔注射6 IU维生素D[1,25(OH)₂D₃]/g体重,于给药后第8天,5组小鼠均处死。测定小鼠体重、胸腺和脾脏指数,ConA诱导的脾脏T淋巴细胞增殖能力,ELISA法检测脾细胞IL-2的分泌量。结果 与健康对照组相比,2和5 Gy照射组小鼠脾脏T淋巴细胞增殖能力、脾细胞IL-2的分泌量均显著降低(F=36.20、7.13,P<0.05);与2 Gy照射组相比,2 Gy+药物组小鼠胸腺指数、脾脏指数、脾脏T淋巴细胞增殖能力均显著增高(t=-2.54、-2.24、-2.84,P<0.05);与5 Gy照射组相比,5 Gy+药物组小鼠的胸腺指数、脾细胞IL-2的分泌量显著增高(t=-5.02、-2.64,P<0.05)。结论 维生素D能够改善受照小鼠的免疫功能,但随照射剂量增大,改善作用减弱。     

电离辐射对小鼠胸腺Th17细胞相关细胞因子的影响

目的 通过研究电离辐射对小鼠胸腺Th17细胞相关细胞因子的影响,探讨高、低剂量辐射诱导不同的免疫效应中Th17细胞功能。方法 将健康ICR小鼠按随机数字表法分为健康对照组、低剂量照射组(0.05、0.075 Gy)和高剂量照射组(0.5、1.0、2.0、4.0 Gy)探讨剂量-效应关系,用X射线深部治疗机进行不同剂量的全身照射,于照射后24 h处死。同时,探讨时间-效应关系,即分为健康对照组、低剂量照射组(0.075 Gy)和高剂量照射组(2.0 Gy),于照射后12、24、48 h处死,取胸腺组织制备成组织匀浆,ELISA法检测小鼠胸腺细胞中白介素-17a(IL-17a)与白介素-21(IL-21)的浓度。结果 在时间-效应结果中,与健康对照组相比,0.075 Gy照射组胸腺细胞IL-17a和IL-21分泌量呈下降趋势,其分泌量于48 h降到最低(t=3.85、4.73,P<0.05);而2.0 Gy照射组均呈大幅度上升趋势,其分泌量在48 h达到最高(t=-6.74、-6.19,P<0.05);在剂量-效应结果中,与健康对照组相比,较低剂量照射组胸腺细胞IL-17a与IL-21分泌量下降,在0.05 Gy最低(t=8.39、16.45,P<0.05);较高剂量照射组胸腺细胞的分泌量上升,在4.0 Gy时升至最高(t=-15.60、-18.62,P<0.05)。结论 高剂量辐射可以诱导小鼠胸腺细胞IL-17a与IL-21分泌量的增加,而低剂量辐射使其下降,表明Th17细胞相关的细胞因子在低剂量辐射诱导的免疫功能增强效应和高剂量辐射诱导免疫抑制效应中起着重要的作用。     

纳米氧化铈对γ射线诱导小鼠免疫系统损伤的影响

目的 研究纳米氧化铈在γ射线诱导小鼠免疫系统损伤中的影响。方法 BALB/c小鼠120只按随机号法分为健康对照、照射、阳性药物与纳米氧化铈100、300和900 mg/kg组,共6组,每组20只。小鼠经3.5 Gy ⁶⁰Co γ射线一次性全身照射,照射前两周至照射后处死前连续口服灌胃给药。流式细胞术检测胸腺淋巴细胞凋亡率、外周血白细胞介素-2（IL-2）和干扰素-γ（IFN-γ）阳性率,二苯基四氮唑溴盐（MTT）法检测自然杀伤细胞（NK）活性。结果 与照射组相比,受照后3 d,纳米氧化铈各剂量组的细胞死亡率均降低,纳米氧化铈300 mg/kg组差异有统计学意义（F=4.50,P<0.05）,纳米氧化铈300 mg/kg组的IFN-γ表达显著增多（t=2.26,P<0.05）;受照后8 d,纳米氧化铈900 mg/kg组的细胞死亡率明显降低（F=4.07,P<0.05）,纳米氧化铈100 mg/kg组细胞早期凋亡率显著下降（F=3.47,P<0.05）,纳米氧化铈300 mg/kg组IFN-γ表达显著增多（t=2.47,P<0.05）,各剂量组IL-2表达均呈降低趋势,但差异无统计学意义（P>0.05）;纳米氧化铈各剂量组和阳性药物组的NK细胞活性均显著升高,差异有统计学意义（t=3.40、5.40、3.40、5.20,P<0.05）。结论 纳米氧化铈在一定程度上降低受照小鼠胸腺淋巴细胞凋亡率和死亡率,促进IFN-γ表达量增高,增强NK细胞活性,可提高机体免疫力,对辐射损伤有一定防护作用。     

模拟太阳粒子事件对脑的生物效应研究

目的 通过模拟太阳粒子事件辐射,探究其脑损伤效应,为载人深空探测所致辐射健康风险评估提供依据。方法 根据太阳粒子事件主要特征,利用90 MeV的质子全身照射小鼠,照射剂量分别为0、0.1、0.3、0.5、1和2 Gy,照射后3、7 d,采用平衡木测试、转棒测试和新物体识别进行小鼠行为学检测,采用高尔基体染色和尼氏染色法检测海马树突棘密度和尼氏小体数量;采用WST-8法、TBA法和高压液相法检测脑组织超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和神经递质含量;采用TUNEL法检测细胞凋亡;采用线性和线性平方拟合方法分析剂量与损伤指标变化的量效关系;根据所有脑损伤指标的显著变化的最小剂量点确定脑损伤阈值。结果 与对照组相比,1 Gy质子照射后3和7 d出现丝状伪足树突棘密度显著减小(t=1.82、2.30,P＜0.05)、CA1区异常尼氏小体显著增加(t=2.44、3.77,P＜0.05),照射后7 d即可出现DA含量显著增加(t=2.52,P＜0.05)、Glu含量显著增加(t=4.04,P＜0.05);2 Gy质子照射后3 d出现SOD活力下降(t=3.44,P＜0.05),照射后3、7 d出现MDA含量增加(t=1.90、2.14,P＜0.05)、转棒上攀爬时间减少(t=2.85、2.64,P＜0.05)、新物体识别倾向性下降(t=2.87、2.84,P＜0.05)、海马细胞凋亡增加(t=3.91、3.54,P＜0.05)、5-HT水平增加(t=2.81、2.69,P＜0.05),且在0.1~2 Gy剂量范围内具有剂量-效应关系(R²=0.74~0.99)。结论 90 MeV质子导致小鼠脑损伤的剂量阈值为1 Gy,获得14种量效关系模型,为短期深空飞行乘员的器官剂量限值制定和风险评估提供了生物学依据。     

硫酸镁抑制经辐射后人脐静脉血管内皮细胞γ-H2AX的表达

目的 探讨不同浓度硫酸镁对照射后人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial,HUVEC)存活率及γ-H2AX表达的影响。方法 CCK-8法检测不同浓度的硫酸镁对HUVEC存活率的影响;激光共聚焦显微镜检测4 Gy X射线照射后不同时间HUVEC中γ-H2AX簇集点(foci)的数量;流式细胞术和Western blot检测γ-H2AX蛋白的表达情况。结果 CCK-8法显示,1.25 mg/ml浓度的硫酸镁能提高照射后的细胞存活率(t=-6.34,P<0.05);细胞免疫荧光结果显示,照射后0.5~1 h foci焦点数达到最高值,平均达45个,随着时间的延长foci点数变少,强度减弱,具有时间依赖性,而硫酸镁在照后0.5、1、2、6、12 h均可以明显减少foci的形成(t=12.62、6.36、11.93、5.75、9.43,P<0.05);流式细胞仪检测表明,硫酸镁在照后0.5、1、2 h可以抑制X射线照射后γ-H2AX蛋白表达量的增加(t=6.07、5.32、11.85,P<0.05);Western blot结果与细胞免疫荧光结果一致。结论 硫酸镁可以增加照射后HUVEC的存活率,降低X射线诱导的DNA损伤蛋白γ-H2AX的表达。     

辐射损伤后小鼠T细胞功能亚群及其IL-4和IFN-γ的变化

目的 观察不同剂量辐射损伤后小鼠T细胞功能亚群、细胞因子IL-4和IFN-γ的变化。方法 C57BL/6j小鼠分为假照射组和辐射损伤模型组。采用⁶⁰Coγ线照射诱导辐射损伤模型。吸收剂量分别为0.7、1.4、2.8及5.6 Gy。应用细胞表面标志和细胞内因子标记结合流式细胞仪分析急性照射损伤和损伤恢复期小鼠脾CD3+、CD4+、CD8+T细胞功能亚群,以及细胞因子IL-4和IFN-γ的变化。结果 1 辐射损伤后CD3+、 CD4+及 CD8+有明显的减低,其改变幅度与受照剂量有关。2 照射后1 d, IFN-γ降低幅度明显高于IL-4,受照剂量大于2.8 Gy组,IL-4/IFN-γ比值较空白对照组明显升高。3 辐射对淋巴细胞功能亚群、细胞因子IL-4和IFN-γ的损伤在照射后25 d有不同程度的恢复,但与假照射组比较仍有明显差别。 结论 电离辐射可使淋巴细胞亚群CD3+,CD4+,CD8+、 CD4+/CD8+、细胞因子IL-4和IFN-γ发生改变,并诱发受照小鼠免疫功能低下,特别是使细胞因子IL-4和IFN-γ发生失衡,再次证实辐射损伤后小鼠脾Th1/Th2模式向Th2免疫反应漂移的现象。     

氮氧自由基化合物对60Co γ射线致BALB/c小鼠辐射损伤的防护作用

目的 观察氮氧自由基化合物NHCOCH3-TEMPO对雄性BALB/c小鼠电离辐射损伤的防护效果。方法 将120只雄性BALB/c小鼠按随机数字表法分成4和7 Gy照射组,每组60只,每组再按随机数字表法分成6组,每组10只,分别为生理盐水对照组、生理盐水照射组、低剂量TEMPO照射组、中剂量TEMPO照射组、高剂量TEMPO照射组和阳性对照(WR-2721)组。⁶⁰Co γ射线照射前0.5 h动物腹腔注射防护药物,剂量分别为:WR-2721组200 mg/kg、低、中、高剂量TEMPO组分别为100、200和400 mg/kg、生理盐水对照组和生理盐水照射组给予等量生理盐水。4 Gy全身照射组用于观察小鼠照后8和15 d骨髓有核细胞数、骨髓DNA含量和外周血象的变化;7 Gy全身照射用于观察小鼠照后30 d生存率。结果 4 Gy照射后,TEMPO预处理组小鼠骨髓有核细胞计数、骨髓DNA含量较生理盐水照射组均明显增加(t=2.53~6.13,P<0.05);中剂量TEMPO预处理组小鼠外周血白细胞数较生理盐水照射组明显增加(t=4.34,P<0.05),但外周血红细胞数与生理盐水照射组相比,差异无统计学意义。7 Gy照射后,低剂量TEMPO预处理组小鼠30 d存活率较生理盐水照射组明显增加(χ²=5.934,P<0.05)。结论 氮氧自由基化合物NHCOCH3-TEMPO对雄性BALB/c小鼠γ射线辐射损伤有一定的防护作用。     

萝卜硫素对小鼠放射性肺损伤的防护作用机制

目的 探讨萝卜硫素（sulforaphane,SF）对小鼠急性放射性肺损伤的防护作用及其机制。方法 40只雌性C57BL/6J小鼠,按随机数字表法分为健康对照组、单纯照射组、照射+SF 3 mg/kg 组、照射+SF 5 mg/kg 组、照射+SF 10 mg/kg 组,每组8只。以6 MV X射线全肺单次12 Gy照射,各给药组自照射前7 d开始至照射后7 d,隔天腹腔注射不同浓度的SF,健康对照组和单纯照射组注射同等剂量的二甲基亚砜溶剂（DMSO+生理盐水）。照后14 d,留取小鼠肺组织标本,HE染色观察病理改变,免疫组织化学法观察NLRP3的定位与表达,ELISA法检测支气管肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α、TGF-β1表达水平,实时荧光定量反转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测肺组织中NLRP3、IL-1β mRNA的表达,Western blot检测NF-κB p65、NLRP3、IL-1β蛋白表达,凝胶迁移实验（EMSA）检测NF-κB活性。结果 HE染色结果显示,各照射+SF组与单纯照射组比较,肺组织急性炎性反应减轻。肺组织中NLRP3表达下降,照射+SF 10 mg/kg组NLRP3降低显著（F=42.750,P<0.05）。支气管肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α、TGF-β1水平下降（t_IL-6=-62.65~-21.00,t_TNF-α=-32.18~-16.57,t_TGF-β1=-58.22~-46.11,P<0.05）。肺组织NLRP3和IL-1β mRNA表达显著下降（t_NLRP3=-6.56~-5.68,t_IL-1β=-29.75~-21.20,P<0.05）。NF-κB p65、NLRP3、IL-1β蛋白表达下降（t_{NF-κB p65}=-34.00~-1.71,t_NLRP3=-25.01~-16.91,t_IL-1β=-73.70~-55.14,P<0.05）,其中NF-κB p65、NLRP3相对表达量和SF呈剂量依赖性降低（r=0.945、0.926）。EMSA结果显示,NF-κB活性下降,且和SF呈剂量依赖性降低（t_NF-κB=-38.68、-614.82、-2 831.40,P<0.05）。结论 萝卜硫素可通过降低小鼠肺组织NLRP3表达,有效地降低炎性因子的表达,减轻辐射诱导的炎症反应,对放射性肺损伤具有防护作用。     

miR-223通过抑制NLRP3防护小鼠急性放射性肺损伤

目的 研究miR-223通过抑制NLRP3对小鼠急性放射性肺损伤的防护。方法 将40只雌性C57BL/6 J小鼠,按随机数表法将小鼠分成4个组：健康对照组、单纯照射组、照射+miR-223组和照射+阴性对照（NC）组,每组10只。其中3个照射组给予15 Gy X射线全肺单次照射,照射+miR-223组和照射+NC组自照射前1 d开始至照射后14 d,隔天尾静脉注射10 nmol miR-223 agomir或agomir-NC。照射后第14 d取肺组织标本,HE染色观察病理变化,免疫组织化学法观察IL-1β和IL-18的定位和表达,实时荧光定量PCR检测miR-223和NLRP3的表达,Western blot检测NLRP3和Caspase-1的表达,ELISA检测肺组织中IL-1β和IL-18的表达。结果 辐射导致小鼠肺组织内miR-223表达下降和NLRP3的表达升高,给予miR-223 agomir可以抑制NLRP3的升高,同时减轻肺部炎症。实验结果显示,与单纯照射组相比,miR-223可以减轻小鼠肺组织的急性炎症反应。使得肺组织中IL-1β和IL-18表达下降（t=10.16、6.00,P<0.05）。肺组织NLRP3 mRNA表达下降（t=3.22,P<0.05）。Western blot结果显示,与单纯照射组相比,照射+miR-223组的NLRP3,Caspase-1蛋白表达下降（t=12.47、4.95,P<0.05）。Elisa结果也表明,在照射+miR-223组中炎症因子IL-1β和IL-18表达下降（t=8.22、8.47,P<0.05）。结论 miR-223通过抑制NLRP3的表达,抑制炎症因子IL-1β和IL-18的分泌,减轻炎症反应,对急性放射性肺损伤具有保护作用。     

高剂量γ射线辐射后大小肠放射敏感性差异研究

目的 探讨高剂量γ射线照射下小鼠大肠、小肠放射敏感性的差异。方法 选取6~8周龄雄性C57BL/6小鼠,完全随机法分为照射组和健康对照组,照射组接受19 Gy的γ射线全身照射,并于照射后6、12、24、48、72和96 h截取小鼠大肠和小肠,免疫组织化学法检测照射后各时间点大肠小肠及其隐窝干细胞凋亡、增殖的变化,原位杂交法检测大小肠干细胞数目的变化。结果 γ射线照射后,HE染色显示小鼠小肠黏膜受损较大肠更为严重,照后48 h小肠隐窝全部消失,但大肠隐窝增殖指数仍高达0.23(t=4.67,P<0.05)。与小肠相比,大肠隐窝黏膜上皮细胞在12、24 h凋亡指数显著低于小肠(t=-1.92、-2.42,P<0.05)。照后12、24 h大肠干细胞凋亡数显著低于小肠(t=-1.98、-2.33,P<0.05),照后24、48 h大肠隐窝内干细胞数则显著高于小肠 (t=1.98、3.31,P<0.05)。结论 高剂量辐射条件下,大肠小肠的放射敏感性存在明显差异,而二者干细胞的放射敏感性的差异可能是决定大肠较小肠更为辐射耐受的原因之一。