靶向Erk/Slug信号上调PUMA表达增强乳腺癌MDA-MB-231细胞对γ射线的敏感性

目的 研究Erk/Slug信号通路在乳腺癌细胞MDA-MB-231放射敏感性中的作用。方法 通过以NF-κB p65 siRNA、PUMA siRNA或Slug siRNA转染MDA-MB-231细胞,或以U0126处理该细胞之后,以4 Gy γ射线进行照射,在照射后的不同时间点检测细胞内Erk1/2、NF-κB p65、Slug和PUMA蛋白的表达,以MTT比色法检测细胞存活率,以TUNEL法检测细胞凋亡。 结果 与单纯照射组相比,NF-κB p65 siRNA/4 Gy 组,细胞PUMA表达明显下降;U0126/4 Gy组,细胞Erk1/2和Slug蛋白表达明显降低,PUMA表达明显升高;Slug siRNA/4 Gy组,Erk1/2蛋白表达无变化,但PUMA蛋白表达明显增加;同时,U0126/4 Gy组和Slug siRNA/4 Gy组,细胞照射48 h后存活率降至最低点,分别为19.78±2.71（F=11.39,P<0.05）和17.41±4.58（F=15.31,P<0.05）,细胞凋亡率升至最高点,分别为28.61±4.70（F=9.84,P<0.05）和 27.55±6.41（F=10.31,P<0.05）;NF-κBp65 siRNA/4 Gy组和PUMA siRNA/4 Gy组,细胞照射24h后存活率分别为85.65±9.60（F=12.31,P<0.05）和87.53±11.50（F=13.68,P<0.05）,细胞凋亡率明显下降,分别为3.28±0.78（F=10.83,P<0.05）和3.46±0.84（F=9.92,P<0.05）。结论 γ 射线照射后24 h内,MDA-MB-231细胞敏感性与依赖于NF-κB上调的PUMA表达有关;而照射24 h后,细胞的辐射抵抗性与依赖于Erk1/2上调的Slug表达有关,后者对PUMA表达有明显的抑制作用。     

溶瘤病毒H101联合照射对人肺腺癌细胞系A549凋亡及毒性的研究

目的 探讨溶瘤病毒（H101）与射线对人肺腺癌细胞系A549凋亡及毒性的影响。方法 体外培养人肺癌细胞系A549,取对数生长期的肺癌细胞,分为对照组（PBS）、单纯照射组（IR组）、溶瘤病毒组（H101组）、照射联合溶瘤病毒组（IR+H101组）。采用膜联蛋白异硫氰酸荧光素/碘化丙锭（Annexin V-FITC/PI）进行双染,流式细胞仪检测各组细胞凋亡情况;采用乳酸脱氢酶（LDH）释放实验检测各组细胞毒性;用实时荧光定量RT-PCR检测H101表面衣壳蛋白Hexon mRNA表达并比较病毒复制情况。结果 H101组细胞凋亡率（55.37%）与对照组细胞凋亡率（1.03%）比较,差异有统计学意义（t=36.51,P<0.05）;IR+H101组细胞凋亡率（93.06%）与H101组（55.37%）、IR组（12.67%）以及对照组（1.03%）比较,差异均有统计学（t=13.51、24.14、38.99,P<0.05）;与对照组比较,IR组和H101组在各个时间段的细胞LDH释放百分比差异有统计学意义（t=25.84、39.38、32.51、78.18,P<0.05;t=31.40、2.68、23.43、60.98,P<0.05）;IR+H101组细胞LDH释放百分比与对照组比较（t=80.71、119.74、109.80、123.94,P<0.05）、IR组（t=28.80、54.34、72.34、61.91,P<0.05）和H101组（t=42.02、57.45、57.01、58.83,P<0.05）,差异均有统计学意义;与H101组比较,IR + H101组Hexon的mRNA表达量在24、48和72 h分别增长了16.26、28.37和39.58倍,差异有统计学意义（t=54.50、33.73、29.28,P<0.05）。结论 H101对肿瘤细胞具有放射增敏作用,同时射线也增强了H101的溶瘤作用,两者联合协同互补对肿瘤细胞起到杀伤作用。     

PI3K/Akt信号通路与肝星状细胞活化的关系及其在放射性肝纤维化中的作用

目的 探讨磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路与肝星状细胞(HSC)活化的关系及其在放射性肝纤维化中的作用。方法 6 MV X射线照射,联合PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂处理HSC,分为空白对照组、抑制剂组、10 Gy照射组、10 Gy+抑制剂组、20 Gy照射组和20 Gy+抑制剂组。检测各组的细胞凋亡率、细胞上清液转化生长因子β1(TGF-β1)浓度、平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的mRNA表达量和磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)的表达量。结果 与空白对照组相比,10 和20 Gy照射组细胞的凋亡率随照射剂量的增加而增加(t=8.43、11.63,P<0.05);与10 和20 Gy照射组比较,分别加抑制剂后细胞的凋亡率降低(t=8.09、4.88,P<0.05)。与10 Gy照射组比较,20 Gy照射组TGF-β1、α-SMA、p-Akt的量增加(t=6.91、7.80、9.28,P<0.05),10 Gy+抑制剂组TGF-β1、α-SMA、p-Akt的量降低(t=6.17、15.11、10.34,P<0.05)。与20 Gy照射组比较,20 Gy+抑制剂组TGF-β1、α-SMA、p-Akt的量同样降低(t=10.04、6.85、23.84,P<0.05)。结论 X射线通过激活PI3K/Akt信号通路使HSC活化,导致放射性肝纤维化的发生。     

抑制γ-突触核蛋白表达对乳腺癌T47D细胞放射敏感性的影响

目的探讨γ突触核蛋白（γ-synuclein,SNCG）对乳腺癌细胞辐射敏感性的影响。方法合成SNCG的siRNA干扰序列并转染T47D细胞。用RT-PCR和Western blot法分别从基因水平和蛋白水平检测SNCG基因的表达。实验设SNCG siRNA干扰组（干扰组）、阴性对照组、空白对照组。各组细胞分别接受不同剂量γ射线照射,集落形成实验检测细胞放射敏感性,CCK-8实验检测细胞增殖能力变化,Western blot法检测AKT及mTOR磷酸化变化。结果 SNCG siRNA干扰组较空白对照组的SNCG基因和蛋白表达都明显下降。在4、6、8 Gy照射下干扰组的乳腺癌细胞数量明显低于未转染SNCG的对照组（t=5.449、8.882、21.503,P<0.05）,其中6 Gy照射时,干扰组的细胞增殖能力在照后24、48、72 h均较其他对照组低（t=5.603、4.839、6.115,P<0.05）,且干扰组AKT及mTOR磷酸化水平降低,而总的AKT及mTOR未见明显变化。结论抑制SNCG的表达可增强乳腺癌细胞对射线的放射敏感性,其机制可能与AKT信号通路被抑制有关。     

FOXO4-DRI多肽增加非小细胞肺癌细胞放射敏感性研究

目的 探讨FOXO4-DRI多肽对非小细胞肺癌（NSCLC）细胞放射敏感性的影响。方法 为检测FOXO4-DRI对NSCLC细胞的影响,将H460和A549细胞按照射与给药方式分为对照组、FOXO4-DRI组、单纯照射组、照射+FOXO4-DRI组。采用剂量率为0.99 Gy/min γ射线单次照射,在照射前10 min对H460细胞给予FOXO4-DRI 6 μmol/L,A549细胞给予FOXO4-DRI 30 μmol/L。采用CCK-8法检测照射后24、48和72 h细胞存活率;用结晶紫染色法检测细胞克隆形成数目;用伤口愈合实验检测细胞迁移程度;用流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期的改变。结果 与对照组相比,FOXO4-DRI组H460细胞和A549细胞存活率降低（t=1.06~50.75,P<0.05）、迁移率降低（t=33.37~139.10,P<0.05）,克隆形成数目减少（t=5.20~93.48,P<0.05）。FOXO4-DRI诱导了细胞凋亡（t=2.95~42.00,P<0.05）,导致G₀/G₁细胞周期阻滞以及G₂/M期细胞比例下降（t=3.50~31.59,P<0.05）。与照射组相比,FOXO4-DRI可进一步降低辐照后的细胞存活率（t=2.94~23.40,P<0.05）,减少辐照后克隆形成数目（t=8.43~34.00,P<0.05）和细胞迁移率（t=5.25、7.56,P<0.05）,增加细胞凋亡（t=9.20~11.52,P<0.05）。照射+FOXO4-DRI组细胞,G₂/M期细胞比例进一步下降,S期细胞增加（t=3.85~17.62,P<0.05）。结论 FOXO4-DRI多肽通过促进细胞凋亡,降低细胞增殖能力和迁移率,可以提高NSCLC细胞放射敏感性。     

沉默Krüppel样因子5对电离辐射后大鼠小肠上皮IEC-6细胞生物学功能的影响

目的 探讨沉默Krüppel样因子5（KLF5）对电离辐射后体外培养的大鼠小肠上皮IEC-6细胞生物学功能的影响。方法 给予大鼠小肠上皮IEC-6细胞12 Gy照射,分别在照后0、0.5、1、2、3、5、7、24 h,检测KLF5的表达。给予IEC-6细胞0、2、4、8、12和16 Gy X射线照射,照后3 h收集细胞蛋白,采用Western blot法检测IEC-6细胞中KLF5的表达。设计并合成特异性针对大鼠KLF5基因的shRNA靶序列,构建到慢病毒载体中,通过感染人胚肾293T细胞,对慢病毒进行包装和滴度测定。使用包装好的慢病毒感染IEC-6细胞,荧光显微镜下观察转染效率,转染72 h后分别采用实时-PCR和Western blot方法检测感染后细胞中KLF5 mRNA及蛋白的表达。后续实验分为阴性对照组、shKLF5组、单纯照射组、照射+shKLF5组4组。采用CCK-8法观察8 Gy照射后KLF5沉默细胞的增殖活性,流式细胞术检测8 Gy照射后KLF5沉默细胞的周期分布和凋亡,免疫荧光染色观察2 Gy照射后KLF5沉默细胞中γ-H2AX焦点数量。结果 不同剂量射线照射后KLF5表达逐渐增加,呈现明显的剂量效应关系。12 Gy照射后KLF5表达呈现先升高后降低的趋势,照后5 h表达量最高。KLF5 shRNA慢病毒载体构建成功,感染的IEC-6细胞中KLF5 mRNA及蛋白水平均在转染72 h明显降低。照射+shKLF5组细胞在照射后24 h阻滞在G₂/M期现象显著（t=11.56,P<0.05）,细胞增殖明显受到抑制,其细胞凋亡率（12.49±0.63）%,明显高于单纯照射组（7.42±0.49）%,两组比较差异有统计学意义（t=10.98,P<0.05）,照射+shkLF5组细胞核中各时间点的γ-H2AX焦点数量明显多于同一时间点阴性对照组（t=22.07、23.89、11.24、59.97、20.85,P<0.05）。结论 成功构建KLF5 shRNA慢病毒载体,并建立KLF5敲低小肠上皮细胞株。下调细胞内KLF5表达,能够使细胞周期阻滞在G₂/M期,抑制照射后细胞的增殖,促进细胞的凋亡,DNA双链断裂水平增加,修复延迟。     

ZEB1通过上调ATM表达调控胃癌细胞AGS的放射敏感性

目的 探究锌指结构E-box结合蛋白1（ZEB1）对胃癌细胞AGS放射敏感性的影响并探究其可能的作用机制。方法 通过不同剂量（0、2、4、6、8 Gy）X射线照射AGS细胞,蛋白质印迹法（Western blot）实验观测细胞中ZEB1的表达量;取对数生长期AGS细胞,将过表达ZEB1、ZEB1干扰表达质粒以及相应的对照质粒（pcDNA3.1）和阴性对照干扰质粒转染至AGS细胞中,分别记为过表达ZEB1组、沉默ZEB1组、对照组和阴性对照组,细胞克隆实验检测过表达和沉默ZEB1对AGS细胞存活率的影响;流式细胞术实验检测细胞的凋亡率;Western blot检测细胞损伤相关组蛋白H2A（H2AX）、磷酸化H2AX（γ-H2AX）以及毛细血管扩张突变基因（ATM）表达量。结果 ZEB1在AGS细胞中的表达对放射剂量具有依赖性（F=58.57,P<0.05）;过表达ZEB1能够提高AGS细胞的存活,抑制γ-H2AX表达（t=12.18,P<0.05）,并阻碍细胞的凋亡（t=7.27,P<0.05）,并随时间上调ATM表达量（F=165.70,P<0.05）;沉默ZEB1降低AGS细胞的存活,增加γ-H2AX表达（t=12.88,P<0.05）和细胞的凋亡（t=8.36,P<0.05）,随时间下调ATM表达量（F=44.80,P<0.05）。结论 ZEB1通过上调ATM表达调控胃癌AGS细胞放射敏感性。     

缝隙连接蛋白43在受照人血管内皮细胞中的改变及其对受照细胞刚性的作用

目的 研究X射线对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）中缝隙连接蛋白43（Cx43）的表达、分布和细胞刚性的影响,初步探讨Cx43对受照细胞刚性的调控作用。方法 采用Western blot方法检测10 Gy X射线照射后不同时间（0、6、12、24和48 h）和不同剂量X射线（0、2.5、5、10和20 Gy）照射后12 h HUVEC细胞中Cx43表达水平的改变,以及不同剂量（0、5和10 Gy） X射线照射后不同时间（3、6、24和48 h） Cx43 3个磷酸化位点（Ser279/282、Ser368和Tyr265）磷酸化水平的变化。采用细胞免疫荧光方法检测Cx43蛋白在受照HUVEC细胞中的分布变化。采用原子力显微镜检测受照细胞在探针压入不同深度（50、100和200 nm）时杨氏模量（细胞刚性）的变化,以及Cx43过表达对受照细胞杨氏模量（细胞刚性）的影响。结果 10 Gy X射线照射后6、12、24、48 h,HUVEC细胞中Cx43表达量降低（t=3.262、3.708、3.686、6.825,P<0.05）,且在2.5、5、10和20 Gy照射后24 h Cx43表达水平的降低与受照剂量呈现剂量依赖性（t=3.034、10.720、13.130、13.650,P<0.05）。5、10和20 Gy X射线照射后24 h,HUVEC细胞中Cx43分布由细胞间隙转移入核及核周,照射后24和48 h,Cx43的Ser368位点磷酸化水平升高并且随剂量增加而增加。10 Gy X射线照射HUVEC细胞后24 h,照射组与对照组相比,在探针压入100和200 nm时,杨氏模量均明显降低（t=3.362、5.122,P<0.05）;过表达Cx43的受照组与空载体受照组相比,在探针压入100和200 nm时,杨氏模量增高（t=2.674、4.398,P<0.05）。结论 X射线照射可导致HUVEC细胞内Cx43 Ser368位点磷酸化,促进Cx43降解和分布变化,降低细胞刚性。提高Cx43的表达水平,有助于受照细胞刚性的恢复,提示Cx43可能是调控X射线致血管内皮细胞损伤的作用靶点。     

尿苷基转移酶通过调节miR132/212簇的尿苷化影响食管上皮细胞放射敏感性

目的 验证末端尿苷基转移酶（TUT4）通过影响miR132/212簇的尿苷化作用影响食管上皮细胞（HEEC）的放射敏感性。方法 本研究通过PCR的方法检测0、2、4、6和8 Gy X射线照射后0、6、18、24和48 h HEEC中TUT4的表达。将细胞分为阴性对照组、下调TUT4表达组（shTUT4组）、单纯6 Gy照射组（6 Gy组）、6 Gy照射+下调TUT4表达组（6 Gy+shTUT4组）分别检测TUT4对细胞放射敏感性、细胞增殖、细胞周期、线粒体损伤、氧自由基产生的影响;通过PCR检测下调TUT4表达对miR132/212尿苷化的影响;克隆形成和增殖实验检测过表达miR132/212及miR132/212+UUU（末端添加3个尿嘧啶的miR132/212）时HEEC的放射敏感性;增殖实验检测在下调TUT4表达且过表达miR132/212及尿苷化miR132/212时HEEC的增殖情况。结果 PCR结果显示,2、4、6和8 Gy X射线照射后TUT4表达增加,差异有统计学意义（t=12.84、62.06、27.86、32.43,P<0.05）。下调TUT4表达可增加HEEC的放射敏感性,D₀、D_q、SF₂值分别为0.79、1.61、0.47,与对照组比较差异有统计学意义（t=13.2、5.85、7.31,P<0.05）,放射增敏比（SER_D0）为1.41;且经6 Gy照射后,低表达TUT4组细胞增殖减少（t=7.12、13.63,P<0.05）、S期细胞增加（t=11.98,P<0.05）、线粒体损伤增加（t=11.98,P<0.05）、氧自由基产生增加（t=15.65,P<0.05）。进一步研究结果表明,下调TUT4表达可使miR132/212表达增加,miR132/212+UUU表达减少（t=27.90、60.99,P<0.05）;而过表达miR132/212和miR132/212+UUU也可影响HEEC的放射敏感性,SER_D0分别为1.20、0.71。双重转染实验证明,TUT4低表达且miR132/212过表达细胞的增殖能力较单纯TUT4低表达时更弱（t=4.76、7.65,P<0.05）;同时TUT4低表达且过表达miR132/212+UUU时细胞增殖能力较单纯TUT4低表达更强,差异有统计学意义（t=7.22,P<0.05）。结论 X射线可增加HEEC中TUT4的表达,TUT4可降低HEEC放射敏感性、减轻放射损伤,其机制与miR132/212的尿苷化相关。     

沉默Rev1基因对人结肠癌细胞放射敏感性的影响

目的 探讨沉默Rev1基因对人高分化结肠癌细胞THC8307 X射线照射后增殖、凋亡的影响。方法 利用RNA干扰技术将Rev1基因的特异性片段转染THC8307细胞,用实时荧光定量PCR和Western blot检测转染后细胞中目的基因的表达;实验分空白对照组、阴性对照组、Rev1 siRNA组。分别给予0、6 Gy X射线照射,运用四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测不同时段（0、24、48、72、96 h）细胞增殖情况,并绘制增殖曲线;流式细胞仪（FCM）检测不同剂量X射线处理后的细胞凋亡;Western blot检测各组PCNA、γ-H2AX、P53、Bax、Bcl-2蛋白的表达。结果 与空白对照组相比,6 Gy X射线照射后,沉默Rev1基因组细胞增殖速率明显降低（t=7.53,P<0.05）,凋亡明显增加（t=6.23,P<0.05）,增殖细胞抗原（PCNA）表达下降（t=4.39,P<0.05）,γ-H2AX表达升高（t=5.48,P<0.05）,P53表达升高（t=5.09,P<0.05）、Bax表达升高（t=3.32,P<0.05）、Bcl-2表达降低（t=6.13,P<0.05）。结论 沉默Rev1基因,抑制了X射线作用下的结肠癌细胞THC8307的增殖,促进了凋亡,增加了其对X射线的放射敏感性。     

胶原蛋白肽对X射线照射小鼠免疫功能的影响

目的 了解胶原蛋白肽（CP）对X射线照射小鼠免疫功能的调节作用。方法 ICR小鼠按体重分层随机分为5组,分别为健康对照组、2 Gy、5 Gy、2 Gy+CP 600 mg·kg^-1·d^-1组（2 Gy CP）和5 Gy+CP 600 mg·kg^-1·d^-1组（5 Gy CP）。6 MV X射线单次全身照射诱导免疫抑制小鼠模型,剂量率为6 Gy/min。2 Gy CP和5 Gy CP组的小鼠连续7 d腹腔注射给予胶原蛋白肽600 mg/kg。测量小鼠体质量、胸腺和脾脏质量,计算胸腺和脾脏指数;检测刀豆蛋白A（ConA）诱导的脾脏T淋巴细胞增殖能力及脾脏T淋巴细胞分泌的白介素-2（IL-2）的水平。结果 与健康对照组相比,X射线照射小鼠的胸腺指数、脾脏指数、脾脏T 淋巴细胞增殖能力及IL-2浓度显著降低（F=76.857、181.870、63.133、8.499,P<0.05）。腹腔注射胶原蛋白肽后,与同等剂量单纯照射小鼠比较,上述指标均有所恢复。结论 腹腔注射胶原蛋白肽能够增强X射线照射小鼠的免疫功能。     

Enhanced survival from radiation pneumonitis by combined irradiation to the skin

Abstract

Purpose: To develop mitigators for combined irradiation to the lung and skin.

Methods: Rats were treated with X-rays as follows: (1) 12.5 or 13 Gy whole thorax irradiation (WTI); (2) 30 Gy soft X-rays to 10% area of the skin only; (3) 12.5 or 13 Gy WTI + 30 Gy skin irradiation after 3 hours; (4) 12.5 Gy WTI + skin irradiation and treated with captopril (160 mg/m²/day) started after 7 days. Our end points were survival (primary) based on IACUC euthanization criteria and secondary measurements of breathing intervals and skin injury. Lung collagen at 210 days was measured in rats surviving 13 Gy WTI.

Results: After 12.5 Gy WTI with or without skin irradiation, one rat (12.5 Gy WTI) was euthanized. Survival was less than 10% in rats receiving 13 Gy WTI, but was enhanced when combined with skin irradiation (p < 0.0001). Collagen content was increased at 210 days after 13 Gy WTI vs. 13 Gy WTI + 30 Gy skin irradiation (p < 0.05). Captopril improved radiation-dermatitis after 12.5 Gy WTI + 30 Gy skin irradiation (p = 0.008).

Conclusions: Radiation to the skin given 3 h after WTI mitigated morbidity during pneumonitis in rats. Captopril enhanced the rate of healing of radiation-dermatitis after combined irradiations to the thorax and skin.     

X射线照射对人外周血淋巴细胞mIL-2R表达的影响

目的 观察X射线照射对人外周血淋巴细胞mIL-2R表达的影响。方法 采用单克隆抗体间接免疫荧光标记FCM检测。结果 4Gy和6Gy单次照射组mIL-2R表达明显低于对照组(分别P<0.01).75mGy及100mGy单次照射组mIL2R表达明显高于对照组(分别P<0.01).预先给予75mGy照射, 继之又给予4Gy组mIL-2R表达明显高于单纯4Gy照射组。结论 ①4Gy以上X射线照射使mIL-2R的表达明显降低。②75mGy及100mGy小剂量照射后人外周血淋巴细胞mIL-2R表达显着增高。③75mGy预照射可诱导mIL-2R表达对其后4Gy照射的适应性反应。     

脂肪来源干细胞修复骨骼肌放射损伤的病理学研究

目的 观察CM-Dil标记的脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ASCs)植入放射损伤骨骼肌后的病理学改变,探讨ASCs对兔骨骼肌放射损伤的修复影响.方法 64只新西兰兔单侧臀部予9 MeV电子线单次照射80 Gy后采用随机数字表法分为ASCs组和磷酸盐缓冲液(PBS)组,每组32只,照射24 h后照射侧分别肌肉注射1 ml含5×107/ml标记后ASCs的PBS悬液和1 mlPBS缓冲液,未照射一侧作为各组正常对照.分别于照射后1、4、8和26周收集各组实验动物肌肉标本.观察标记后ASCs在骨骼肌组织中的分布及迁移,分析骨骼肌损伤病理学分级,观察4和26周时肌组织超微病理结构改变.结果 标记后的ASCs能在损伤部位迁移.ASCs组受照射骨骼肌组织病理损伤分级较PBS组在照射后1、4、8、26周显著减低(U=11.5、12.0、11.0,P＜0.05).ASCs组26周时再生肌细胞数(27.01土9.36)显著高于PBS组(5.23 ±4.23)(t=15.12,P＜0.05).ASCs组4和26周肌原纤维损伤程度较PBS组轻,26周ASCs组肌细胞肌间隙可见肌原纤维状结构增生.结论 ASCs能减轻受照射骨骼肌的病理组织学损伤,促进肌卫星细胞的代偿增生、再生肌组织,可能是修复骨骼肌放射损伤的部分机制.     

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。     

A biosafety evaluation of synchrotron radiation X-ray to skin and bone marrow: single dose irradiation study of rats and macaques

Purpose: Very limited experimental data is available regarding the safe dosages related to synchrotron radiation (SR) procedures. We used young rats and macaques to address bone marrow and skin tolerance to various doses of synchrotron radiation.

Methods: Rats were subjected to 0, 0.5, 2.5, 5, 25 or 100?Gy local SR X-ray irradiation at left hind limb. Rat blood samples were analyzed at 2–90 days after irradiation. The SR X-ray irradiated skin and tibia were sectioned for morphological examination. For non-human primate study, three male macaques were subjected to 0.5 or 2.5?Gy SR X-ray on crus. Skin responses of macaques were observed.

Results: All rats that received SR X-ray irradiation doses greater than 2.5?Gy experienced hair loss and bone-growth inhibition, which were accompanied by decreased number of follicles, thickened epidermal layer, and decreased density of bone marrow cells (p?<?0.05). Macaque skin could tolerate 0.5?Gy SR X-ray but showed significant hair loss when the dose was raised above 2.5?Gy.

Conclusion: The safety threshold doses of SR X-ray for rat skin, bone marrow and macaque skin are between 0.5 and 2.5?Gy. Our study provided essential information regarding the biosafety of SR X-ray irradiation.     

基于小动物精准放疗平台构建Wistar大鼠急性放射性食管炎动物模型

目的 基于小动物精准放疗平台(SARRP)建立Wistar大鼠急性放射性食管炎体内模型。方法 将36只Wistar大鼠按照随机数表法分为对照组、40、60和75 Gy组,每组9只。基于SARRP结合照射前磁共振图像(MRI)勾画大鼠食管靶区并制定计划,每次分别照射0、8、12和15 Gy,连续照射5 d,观察大鼠体重、进食量、食管病理和磁共振图像改变。结果 75 Gy组大鼠在照后第6天体重最先出现明显降低(P<0.05),照后第9天各照射组大鼠食管较对照组增粗(F=14.20,P<0.05)。照后第9天HE染色显示,40 Gy组放射性食管炎形成率为4/5,60 Gy 组食管炎形成率为5/5,且以轻度食管炎为主,75 Gy组食管炎形成率为5/5,其中3/5表现为重度。照后第9天各组大鼠病理损伤评分[M(Q₁, Q₃)]为0、1.0(0.5, 2.5)、1.0(1.0, 2.5)和4.0(1.5, 6.0),75 Gy组与对照组相比,差异有统计学意义(H=12.69,P<0.05)。动态监测颈部MRI图像后发现,照后第9天时各照射组大鼠食管信号增强变宽。结论 本实验基于小动物精准放疗平台结合MRI成功建立大鼠的急性放射性食管炎动物模型,75 Gy是最佳照射剂量,且第9天是最佳观察时间点。     

Fluorescence spectroscopy in the visible range for the assessment of UVB radiation effects in hairless mice skin

Ultraviolet (UV) radiation may induce skin alterations as observed in photoaging. Some recognized modifications are epidermal hyperplasia, amorphous deposition of degraded elastic fibers and reduction in the number of collagen fibers. They alter the tissue biochemical properties that can be interrogated by steady state fluorescence spectroscopy (SSFS). In this study, we monitored the changes in endogenous fluorescence emission from hairless mice skin during a protocol of photoaging using UVB irradiation. To perform the fluorescence spectroscopy, it was used a violet laser (408 nm) to induce the native fluorescence that is emitted in the visible range. Under 408 nm excitation, the emission spectrum showed bands with peaks centered around 510, 633 and 668 nm for irradiated and control groups. A relative increase of the fluorescence at 633 nm emission on the flank was observed with time when compared to the ventral skin at the same animal and the non-irradiated control group. We correlated the emission at 633 nm with protoporphyrin IX (PpIX), and our hypothesis is that the PpIX metabolism in the photoaged and aged skin are different. PpIX fluorescence intensity in the photoaged skin is higher and more heterogeneous than in the aged skin. Notwithstanding, more spectroscopic and biochemistry studies investigating the 510 and 633 nm emission are needed to confirm this hypothesis.     

辐射损伤后大鼠鼻黏膜早期组织重塑的特点

目的 探讨辐射损伤后大鼠鼻黏膜早期组织重塑的特点。方法 清洁级SD大鼠40只,雄性,采用随机数字排列法将动物随机分组,对照组、20Gy组、30Gy组、40Gy组和50Gy组,每组8只。辐射完成后2周,取出中鼻甲进行组织学处理:采用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,计数中鼻甲黏膜内嗜酸粒细胞数并测定上皮细胞损伤程度;采用阿辛蓝-过碘酸-希夫(alcian blue-periodic acid-Schif,AB-PAS)染色,计数中鼻甲黏膜中单位面积上皮细胞中杯状细胞数;采用Masson三色胶原染色Masson trichrome(MT)法染色,测定中鼻甲黏膜内胶原成分染色的百分比面积。结果 对照组少量嗜酸粒细胞浸润,实验组均有大量嗜酸粒细胞浸润,并以30Gy组嗜酸性粒细胞浸润最多。 20Gy组未见明显的上皮细胞损伤,其他各组均见不同程度的上皮细胞损伤,吸收剂量越大,上皮细胞损伤程度越重。 20Gy组杯状细胞数略增多,但差异无统计学意义;30Gy组和40Gy组杯状细胞明显增多,50Gy组杯状细胞数明显减少。 细胞外基质沉积在20Gy组略增多,但差异无统计学意义;其他各组明显增多,且随着剂量的增大,MT染色蓝色所占的百分比面积有增多的趋势。结论 黏膜上皮细胞损伤、嗜酸性粒细胞浸润、杯状细胞化生和黏膜内胶原成分增加是早期放射性鼻黏膜损伤后黏膜上皮组织重塑的特点。组织重塑随着辐射剂量和辐射时间呈现一定的变化规律。     

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。