吸入氡致大鼠肺蛋白质组表达变化的分析

目的 从蛋白质组学角度分析氡染毒后大鼠肺组织蛋白质表达谱的变化。方法 雄性Wistar大鼠氡吸入染毒累积剂量分别达100、200、400工作水平月(WLM)后,取大鼠肺组织,裂解提取其总蛋白;双向电泳(2-DE)分离总蛋白,ImageMaster 2D Platinum软件分析差异表达蛋白,切取差异蛋白点,胶内酶解并进行质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定。结果 正常对照组和氡染毒组大鼠肺组织的2-DE图谱有明显差异,差异表达点中与氡染毒呈剂量变化关系的点有14个表达上调,9个表达下调,质谱鉴定出其中的15个差异蛋白点。结论 氡染毒组大鼠肺组织的蛋白表达谱发生了一定的差异性,氡吸入致靶器官肺损伤可能与多种蛋白相关。     

氡与香烟烟雾染毒诱发BEAS-2B细胞的体外转化

目的 通过氡与香烟烟雾体外染毒诱发细胞恶性转化,建立氡与吸烟致肺癌发生的细胞模型。方法 将永生化人支气管上皮细胞系BEAS-2B 分为对照组(C 组)、氡染毒组(Rn 组)、烟雾染毒组(Sm 组)、联合染毒组(Rn+Sm 组),细胞以每孔1×10⁵ 个接种于Transwell 培养皿,氡或香烟烟雾持续泵入直接对细胞染毒。检测细胞恶性转化情况。结果 BEAS-2B 细胞经氡及香烟烟雾和联合染毒后发生形态学改变,细胞生长失去接触抑制,染氡组、烟雾染毒组、联合染毒组第5 染毒代细胞传代20 代后获得对血清诱导末端分化的抗性,克隆形成率相对值由0.31±0.18 上升至1.92±0.27、2.03±0.14、2.95±0.60,同时该代细胞锚着独立性生长能力也由(0.01±0.02)% 上升至(4.89±0.30)%、(8.36±0.50)%、(11.74±0.69)%。染氡组、烟雾染毒组、联合染毒组第5 染毒代细胞传代20 代后凋亡率由(11.76±0.17)%降低至(4.62±0.42)%、(8.63±0.15)%、(3.68±0.33)%。结论 氡与香烟烟雾单独及联合染毒均能诱发 BEAS-2B 细胞体外转化,且联合染毒导致损伤效应更加显著,可作为研究氡及吸烟致肺癌的细胞模型。     

氡诱发小鼠肺损伤与P53和Bcl-2、Bax蛋白表达的研究

目的 建立氡染毒小鼠肺损伤模型,观察不同剂量组小鼠肺组织损伤情况,分析氡对P53、Bcl-2、Bax在肺组织中表达的影响。方法 建立氡染毒小鼠模型,使染毒累积剂量分别达到30工作水平月(WLM)和60WLM;采用TUNEL法检测小鼠肺组织细胞凋亡程度;采用免疫组化SP法及Westernblot法,检测各组肺组织P53、Bcl-2、Bax蛋白表达情况。结果 与正常对照组相比,氡染毒30和60WLM小鼠肺细胞凋亡指数均明显增加(t=18.11、-10.30,P<0.05);氡染毒30WLM组P53蛋白明显增加(t=-11.08,P<0.05);60WLM组P53蛋白和Bax蛋白表达明显增加(t=-7.00、-2.52,P<0.05),Bcl-2蛋白表达明显下降(t=4.36,P<0.05);氡染毒30和60WLM与对照组相比,Bcl-2、Bax比值均明显下降(t=2.78、4.07,P<0.05)。结论 氡染毒可使小鼠肺损伤,出现肺细胞凋亡,P53、Bcl-2、Bax途径可能参与了肺细胞的凋亡调节。     

氡及其子体暴露小鼠肺组织p53基因表达及突变研究

目的 观察氡及其子体暴露对小鼠肺组织P53蛋白表达及基因突变的影响。方法 建立氡染毒小鼠模型,使染毒累积剂量分别为30和60工作水平月(WLM);采用TUNEL法,检测小鼠肺组织细胞凋亡程度;采用免疫组化S-P法、Western-blot法及实时荧光定量PCR法,检测各组肺组织P53蛋白表达情况;采用PCR-SSCP法检测p53基因的突变情况。结果 与正常对照组相比,氡染毒30和60 WLM小鼠肺细胞凋亡指数均明显增加(t=18.11、-10.30,P<0.05);氡染毒30和60 WLM组P53蛋白亦明显增加(t=-11.08、-7.00,P<0.05)。但整个实验未观察到p53基因突变。结论 p53与氡染毒诱发小鼠肺损伤密切相关。     

氡染毒小鼠肺及支气管中JNK/SAPK表达的研究

目的 研究氡吸入染毒小鼠肺及支气管组织中JNK/SAPK信号通路的表达变化。方法 采用SR-NIM02型氡室对小鼠进行吸入染毒0.02、30和60工作水平月(WLM)),染毒结束后24h内处死;提取小鼠肺及支气管组织总RNA,利用Real-Time PCR定量分析JNK mRNA的表达水平;分别利用Western blot和免疫组织化学技术检测肺及支气管组织中JNK蛋白表达及其磷酸化水平。结果 Real-time PCR检测结果显示,染毒30与60WLM组的JNK mRNA水平分别是对照组的3.56倍和2.96倍(单因素方差分析,F=8.00,P<0.05);Western blot结果显示,染毒30和60WLM组的JNK蛋白相对表达量分别为对照组的1.21和1.35倍(单因素方差分析,F=5.76,P<0.05),JNK蛋白磷酸化水平分别为对照组的2.34和2.81倍(单因素方差分析,F=6.83,P<0.05);免疫组化结果显示,染毒后小鼠肺组织中JNK与胞核中磷酸化JNK蛋白表达增强。结论 氡吸入染毒后可激活细胞内的JNK/SAPK信号通路,使其表达增强,并且磷酸化激活进入胞核,进而引起组织细胞的一系列反应。     

扶正解毒中药对高氡暴露大鼠防护作用的研究

目的 探讨扶正解毒中药对高氡暴露大鼠的防护作用。方法 18只SD大鼠按随机数字表法分为3组。将12只SD大鼠放入氡浓度为40 000 Bq/m³氡室环境中,随机分为氡暴露组和扶正解毒中药组,每组6只,每只大鼠暴露总时间为1890 h,即120工作水平月(WLM),剂量率为0.056 WLM/h;另取6只SD大鼠为对照组,在本底氡浓度小于50 Bq/m³的室温环境中喂养。以酶联免疫(ELISA)法检测各组大鼠血清肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、细胞角蛋白19 片段(CYFRA21-1)浓度和p53抗体水平;以甲基化特异性PCR(MSP)法检测各组大鼠支气管肺灌洗液(BALF)细胞中p16基因的甲基化率。结果 氡暴露组大鼠血清CEA、NSE浓度分别为(396.62±148.74)和(9.09±0.90)μg/L,显著高于对照组的(12.35±4.43)、(1.47±0.15)μg/L(t=2.583、2.463, P<0.05);扶正解毒中药组CEA、NSE浓度分别为(70.89±44.71)和(4.31±1.37)μg/L,均显著低于氡暴露组,差异有统计学意义(t=2.921、2.526, P<0.05);氡暴露组大鼠血清CYFRA21-1水平和p53抗体浓度与对照组和防护剂组比较,差异无统计学意义(t=1.713、1.963, P>0.05);氡暴露组大鼠BALF细胞中出现p16基因甲基化,甲基化率为16.67%,而对照组和扶正解毒中药组没有出现p16基因甲基化。结论 扶正解毒中药能显著降低高氡暴露大鼠CEA、NSE水平和p16基因甲基化率,有较理想的氡辐射防护作用。     

氡染毒小鼠肺及支气管组织的基因表达

目的 构建氡染毒小鼠肺及支气管组织差异表达基因的cDNA文库,并对其进行初步鉴定和同源性分析。方法采用SR-NIM02型氡室对小鼠进行吸入染毒后,常规饲养3个月,分别提取和纯化染毒组(30工作水平月,WLM)与对照组(0.02 WLM)小鼠的肺及支气管组织的总RNA,采用Super SMART技术和抑制性差减杂交技术(SSH),构建氡染毒后肺及支气管组织的正、反向差减杂交的cDNA文库;常规连接pGEM-T-easy载体,转化DH5α感受态细胞,巢式PCR鉴定;对阳性克隆测序,并与GeneBank数据库进行BLAST同源性比对,进行初步功能分类。结果共获得克隆460个,其中含有插入片段的克隆146个,经BLAST同源性比对后有48个正向差减cDNA片段与61个反向差减cDNA片段与GeneBank中的序列有不同程度的同源性。结论成功构建了氡染毒小鼠肺支气管差异表达cDNA文库,染毒后小鼠肺及支气管组织中某些基因会发生差异表达,其中部分基因可能参与细胞凋亡和周期调控、机体免疫调节及细胞间信号传导等过程。     

中药组合物对氡暴露小鼠肺组织及支气管上皮细胞损伤的防护作用

目的 在体内外实验中探讨中药组合物夏丹芪（冬虫夏草、丹参、黄芪）对小鼠氡暴露肺组织损伤的防治效果。方法 建立氡暴露小鼠模型,分为健康对照组、氡暴露组和夏丹芪干预氡暴露组,每组6只。HE和Masson染色观察120 WLM时各组小鼠肺组织病理变化,免疫组织化学法检测肺组织α-SMA蛋白和Vimentin蛋白表达;超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）试剂盒检测各组肺组织氧化应激水平。同时,利用生态氡室构建氡暴露细胞模型和氡暴露+夏丹芪干预细胞模型,粘附试剂盒检测不同组细胞粘附能力;Transwell迁移实验确定各组细胞迁移能力;Western blot法检测各组细胞E-cadherin和Vimentin蛋白的表达情况。结果 与氡暴露组相比,2 mg/g夏丹芪干预可使氡暴露小鼠肺组织MDA浓度降低（t=4.43,P<0.05）,SOD活性升高（t=3.22,P<0.05）;肺组织α-SMA和Vimentin蛋白表达降低（t=3.08、7.57,P<0.05）。在体外实验中,与单纯氡暴露组相比,150和200 μg/ml夏丹芪干预后氡暴露细胞迁移能力下降（t=4.78、13.01,P<0.05）,细胞粘附性能增强（t=3.41、12.55,P<0.05）;E-cadherin蛋白表达增高（t=2.96、19.57,P<0.05）,Vimentin蛋白表达明显下降（t=21.00、33.32,P<0.05）。结论 中药组合物夏丹芪可通过降低辐射诱发的氧化应激、减弱氡暴露诱发的上皮细胞间质转化和纤维化,对氡暴露损伤具有一定的辐射防护作用,有望成为氡损伤的辐射防护剂。     

某氡温泉周围居民外周血淋巴细胞周期及其调控蛋白的表达

目的 观察某氡温泉周边居民外周血淋巴细胞周期各时相变化以及周期调控蛋白CDK1、CDK2、CDK4、CDK6、CyclinD1、CyclinE1、WEE1和CDC25A的表达。方法 简单随机抽样法抽取温塘镇氡温泉周边居民46人,抽取对照地区居民39人。流式细胞术分别检测细胞周期各时相的变化和周期调控蛋白的表达水平。比较两组细胞周期各时相的差异以及周期调控蛋白表达水平的差异,多重线性回归分析周期调控蛋白表达与氡暴露等因素的关系。结果 G₀/G₁期和S期细胞所占比例在两组比较中有差异（t=2.250、-2.382,P<0.05）;CDK1、CDK6和CyclinE1在氡温泉组中的表达水平显著下调（t=4.770、11.419、5.238,P<0.05）,并与氡暴露因素存在相关关系且呈负相关（t=-5.097、-11.128、-5.117,P<0.05）。CDK2、CDK4、CyclinD1、WEE1和CDC25A在氡温泉组表达均上调,但差异无统计学意义（P>0.05）。结论 氡周边居民外周血淋巴细胞S期比例增加,周期调控蛋白CDK1、CDK6和CyclinE1表达下调,可能与长期的氡暴露有关。     

益气活血中药对大鼠TGF-β1、TNF-α的影响

目的 探讨益气活血中药对小剂量重复照射下不同时相大鼠血清、肺组织中转化生长因子-β₁(TGF-β₁)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)蛋白的表达,探讨其对放射性肺损伤的防治作用及作用机制。方法 66只Wistar雌性大鼠随机表法分为照射加中药组(A组)30只、单纯照射组(B组)30只、健康对照组(C组)6只。6MV直线加速器对前2组大鼠右肺进行分次照射(5 Gy/次,1次/周,累积剂量最高为30 Gy),每组各6只大鼠于照射后第4、6、8、12及26周处死,C组于第4周末处死,取血清标本进行酶联免疫吸附法(ELISA)检测,取肺组织标本进行免疫组织化学检测,观察各组大鼠不同时相血清、肺组织中TGF-β₁、TNF-α蛋白表达的动态变化。结果 B组大鼠血清、肺组织中TGF-β₁、TNF-α于照射第4周增高,第12周达高峰,第26周略下降;A组各时相大鼠血清、肺组织中TGF-β₁、TNF-α蛋白表达趋势与B组相同,但低于B组。结论 益气活血中药具有抑制TGF-β₁ 、TNF-α合成分泌的作用及减轻放射性肺损伤的作用,其机制与抑制TGF-β₁、TNF-α表达有关。     

Carcinogenicity of radon/radon decay product inhalation in rats – effect of dose,dose rate and unattached fraction

Purpose: The effects of inhalation of radon/radon decay products at different total doses, dose rates and ‘unattached’ fractions were investigated in a life span study in rats.

Materials and methods: 1574 rats inhaled radon/radon decay products in a purpose-built recirculating exposure system that provided stable/reproducible exposure conditions. 501 were maintained as controls.

Results: Lung tumour incidences were significantly elevated in most exposed groups. The study power was insufficient to resolve the shape of the dose and dose rate response curves, but combination of this data with that from other studies demonstrated that for high cumulative exposures, the lifetime excess absolute risk increases with increasing exposure durations and for low cumulative exposures the opposite trend occurs. Exposure did not increase leukaemia incidences. A small number of non-lung tumour types including mammary fibroadenoma showed elevated incidences in some exposed groups, however not consistently across all exposure groups and showed no dose or dose rate relationship.

Conclusions: Radon/radon decay product exposure caused excess lung tumours in rats along with limited non-lung effects. The results are consistent with the findings that at low cumulative exposures decreasing exposure concentrations or protracting the time over which the dose is delivered, reduces lung tumour risk. At higher levels, decreasing exposure concentrations or protracting exposure time increases lung tumour risk.     

凉血愈肠汤对大鼠放射性肠炎肠黏膜的修复机制

目的 探讨凉血愈肠汤灌胃治疗大鼠放射性肠炎的作用机制。方法 随机数字表法将60只雄性SD大鼠分为3组,正常对照组、蒸馏水组(10 Gy剂量照射后给予蒸馏水灌胃)和凉血愈肠汤组(10 Gy剂量照射后给予凉血愈肠汤灌胃),每组20只。连续7 d分别给予照射后的大鼠蒸馏水和凉血愈肠汤灌胃,在实验结束前经腹腔注入5-溴脱氧尿苷(BrdU),采用SP方法及光镜观察肠腺上皮细胞增殖核抗原(PCNA)、Ki67和BrdU标记阳性细胞。结果 凉血愈肠汤组大鼠的肠上皮细胞PCNA、Ki67和BrdU标记阳性细胞数(22.0±2.7、71.2±5.7、26.2±5.9)显著多于蒸馏水组模型大鼠(11.2±1.9、61.6±5.5、11.3±2.2)(t=14.629、5.420、11.582,P<0.05),少于正常对照组大鼠(30.4±5.7、86.6±5.1、32.3±3.2)(t=14.291、9.004、4.731,P<0.05)。结论 凉血愈肠汤可促进急性放射性肠炎大鼠肠上皮细胞的增殖。     

氡染毒小鼠骨髓细胞差异表达cDNA文库的构建和初步鉴定

目的 构建氡染毒小鼠骨髓细胞差异表达基因的cDNA文库。方法 采用HD-3型多功能氡室对雄性BALB/c小鼠动态吸入染毒,建立实验动物模型。按照实验动物吸入氡及其子体的累积剂量分为实验组(105 WLM)和对照组(室内本底浓度,1 WLM)。取骨髓细胞提取总RNA,采用SMART和抑制性消减杂交技术,构建正、反向消减cDNA文库,消减cDNA片段插入pMD18-T载体转化大肠杆菌,以含差异表达cDNA片段的菌液为模板进行巢式PCR扩增。结果 获得了完整无降解的总RNA,得到高效率的消减cDNA文库;克隆了244个有插入片段和长度在100～1100bp之间的单克隆。结论 成功构建了氡暴露小鼠骨髓细胞差异表达的正、反向cDNA消减文库。     

Long-term Changes in Mouse Lung Following Inhalation of a Fibrosis-inducing Dose of 239PuO2: Changes in Collagen Synthesis and Degradation Rates

Summary

Mice were exposed by nose-only inhalation to ²³⁹PuO₂, which resulted in an IAD of 1110 ± 29 Bq. At various times after exposure, rates of collagen metabolism were measured using validated in vivo methods based on the administration of radiolabelled proline, together with a large flooding dose of unlabelled proline and measurement of its incorporation into lung collagen as hydroxyproline. Dramatic increases in both synthesis and degradation rates of collagen were observed. At 54 days after exposure the fractional synthesis rates in experimental mice were almost five times those in controls (control: 3·2 ± 0·6%/day, ²³⁹PuO₂-exposed: 14·5 ± 0·4%/day) and by 300 days synthesis rates, although declining, were still more than double the control values. A similar pattern of change was observed for collagen degradation. The combination of changes in synthesis and degradation rates led to a 60% increase in lung collagen content by 300 days (control: 3·05 ± 0·24 mg/lung, ²³⁹PuO₂-exposed: 4·88 ± 0·42 mg/lung). The data suggest that extensive remodelling of the lung connective tissue matrix occurs during development of fibrosis and that, over long periods of time, small imbalances between synthesis and degradation may result in quite large increases in protein content.     

MgSO4对大鼠急性放射性脑损伤后NSE和S-100蛋白表达的影响

目的探讨MgSO4对电离辐射诱发的脑组织损伤的保护作用。方法将成熟的SD大鼠36只随机分为空白对照组、实验对照组和MgSO4实验用药组，用6MeV电子线对实验大鼠行20Gv全脑单次垂直照射，吸收剂量率为200cGy／min；实验用药组大鼠于照射前1d、照射后即刻、照后连续3d分别给予10％的MgSO4腹腔注射，分别于照射后1、7、14和30d处死大鼠，取其脑组织，用免疫组织化学法测定神经元特异性稀醇化酶（NSE）、S-100蛋白的相对含量，并与对照组进行比较。结果在上述时间点，脑内海马区S-100和NSE表达有时间规律，照射后1周S-100蛋白的表达和照射后24hNSE的表达组间存在一定差别。与空白对照组相比，实验对照组大鼠脑组织中NSE表达显著下降（P〈0．05），S-100表达显著升高（P〈0．05）；与实验对照组相比，在照射后7d，MgSO4可明显抑制S-100的表达（P〈0．05），诱导NSE的表达（P〈0．05）。结论 脑组织中S-100和NSE表达水平的变化是辐射诱导的急性脑损伤的敏感指标，MgSO4可降低S-100的表达水平并升高NSE在神经元中的含量，早期使用对急性放射性脑损伤有保护作用。     

大鼠吸入贫铀气溶胶后体内铀的分布

目的 建立贫铀(depleted uranium, DU)气溶胶吸入动物模型,观察气溶胶吸入后DU在重要组织器官的蓄积情况。方法 采用大鼠吸入DU气溶胶的实验模型,分别在吸入后的30、90、180、270、360和540 d,采用激光时间分辨发光分析法测定肺脏、肾脏、股骨、肝脏、心脏、脑、脾脏和胸腺等的铀含量。结果 DU气溶胶吸入后高低剂量组大鼠肺铀含量分别为(499 833.3±14 214.8)ng/g及(25 424.0±6193.4)ng/g,明显高于未吸入组(28.8±13.9)ng/g (P<0.05)。吸入30 d后,肺、股骨及肾中的铀含量明显升高,随时间逐渐下降;吸入60d起,肝脏、大脑、心脏、胸腺、脾脏中铀含量高于对照组,铀含量呈先升高后降低的两相分布。铀含量以肺脏、股骨、大脑、胸腺中较高,肾次之,肝、心脏、脾较少。结论 DU气溶胶吸入后,铀可在肺、肾、股骨、肝脏、大脑、心脏、胸腺、脾脏等分布,其中肺、股骨、大脑、胸腺及肾脏中高浓度铀的存在提示上述器官是DU损伤的潜在靶器官。     

Carcinogenicity of radon/radon decay product inhalation in rats--effect of dose, dose rate and unattached fraction

PURPOSE: The effects of inhalation of radon/radon decay products at different total doses, dose rates and 'unattached' fractions were investigated in a life span study in rats. MATERIALS AND METHODS: 1574 rats inhaled radon/radon decay products in a purpose-built recirculating exposure system that provided stable/reproducible exposure conditions. 501 were maintained as controls. RESULTS: Lung tumour incidences were significantly elevated in most exposed groups. The study power was insufficient to resolve the shape of the dose and dose rate response curves, but combination of this data with that from other studies demonstrated that for high cumulative exposures, the lifetime excess absolute risk increases with increasing exposure durations and for low cumulative exposures the opposite trend occurs. Exposure did not increase leukaemia incidences. A small number of non-lung tumour types including mammary fibroadenoma showed elevated incidences in some exposed groups, however not consistently across all exposure groups and showed no dose or dose rate relationship. CONCLUSIONS: Radon/radon decay product exposure caused excess lung tumours in rats along with limited non-lung effects. The results are consistent with the findings that at low cumulative exposures decreasing exposure concentrations or protracting the time over which the dose is delivered, reduces lung tumour risk. At higher levels, decreasing exposure concentrations or protracting exposure time increases lung tumour risk.     

含钍稀土混合粉尘对职业人员细胞因子及血液学影响的研究

目的探讨含钍稀土混合粉尘对职业暴露人员血清细胞因子白细胞介素2、白细胞介素6和肿瘤坏死因子以及血液学常规的影响。方法采用放射免疫法分析血清细胞因子白细胞介素2、白细胞介素6及肿瘤坏死因子（TNF）活性;全自动血球分析仪分析血液学常规指标。数据进行组间比较,t检验判断两组差异是否具有统计学意义。结果血清白细胞介素2含量粉尘暴露组和非暴露组分别为（2.267±1.032）pg/ml和（4.608±1.411）pg/ml,白细胞介素6分别为（66.55±27.22）pg/ml和（124.3±56.32）pg/ml,粉尘暴露组低于正常参考值（试剂盒提供）和明显低于非暴露组;两组血清TNF活性分别为（0.96±0.33）ng/ml和（0.84±0.35）ng/ml,两组均在正常参考值范围,但粉尘暴露组明显高于对照组。14项血液学常规指标中有5项的阳性率两组之间差异有统计学意义。结论长期暴露于含钍稀土混合粉尘对职业人员的免疫功能和血液系统可能产生一定影响。