电离辐射对小鼠造血干/祖细胞线粒体功能的影响

目的:研究不同剂量电离辐射对小鼠造血干/祖细胞(hematopoietic stem and progenitor cells, HSPCs)内线粒体功能的影响。方法:将48只C57BL/6小鼠按随机数表法分为对照组(0 Gy组)、全身 60Co单次照射1.0 Gy组和4.5 Gy组,每组16只,照射后12...     

胎肝及骨髓来源造血干/祖细胞电离辐射敏感性的比较研究

目的研究电离辐射对胎肝与骨髓来源造血干/祖细胞(hematopoietic stem and progenitor cells, HSPCs)的影响差异。方法取14.5 d小鼠胎肝及8周龄小鼠骨髓, 分选c-Kit+细胞体外接受60Co单次5、10 Gy照射, 检测HSPCs中细胞凋亡、线粒体活性氧(ROS)水平、集落形成能力、DNA损伤情况。将12只CD45.1背景的C57BL/6J小鼠按随机数表法分成骨髓组(BM)和胎肝组(FL), 60Co全身照射, 第1次4.5 Gy照射, 间隔30 min后再进行第2次5 Gy剂量照射, 6 h后进行移植, 12周后检测嵌合率、谱系分化以及细胞周期。分选胎肝及骨髓的c-Kit+细胞检测线粒体压力。结果与骨髓HSPCs相比, 照射后胎肝HSPCs的细胞凋亡比例显著升高(t=16.21、12.27, P<0.05), ROS水平显著增加(t=68.72、18.89, P<0.05);集落形成能力显著降低, 在5 Gy时胎肝HSPCs成集落能力显著降低, 照射剂量为10 Gy时完全不能形成集落(t=12.41、15.67、9.46, P...     

放射损伤病人的造血干／祖细胞移植研究进展

随着核能与核技术的发展,以及放射性核素的应用日益广泛,为核战争条件下急性放射病病人以及和平利用原子能中意外核事故受害者的治疗提供及时、有效的造血干／祖细胞移植,是极其重要的研究课题。     

不同剂量富氢水对小鼠辐射损伤保护作用的研究

目的 观察不同剂量富氢水对小鼠辐射损伤的保护作用,为富氢水的应用提供科学依据。方法 ICR小鼠按随机数字表法分为对照组、单纯照射组、氨磷汀组和富氢水低、中、高剂量组,经9.0 Gy γ射线全身照射后,观察各组动物30 d存活情况、体重和血液指标变化、存活动物的血清生化指标、脏器重量和系数、骨髓微核率、骨髓有核细胞计数等的变化。结果 富氢水高剂量组在30 d存活率和照后体重方面表现出比较明显的保护作用并呈现一定的剂量效应关系,其中30 d平均存活天数跟单纯照射组比较,差异有统计学意义（t=-2.67,P<0.05）,富氢水组在血清生化指标方面也表现出一定的保护作用,其中,富氢水低剂量组总蛋白、白蛋白、肌酐,中剂量组总蛋白、白蛋白、总胆红素、肌酐,高剂量组总蛋白、白蛋白、血糖、总胆红素、尿素氮、肌酐、尿酸等指标跟单纯照射组比较差异有统计学意义（t=-2.04~-4.11,P<0.05）。富氢水组在血液学指标、脏器重量和系数、骨髓微核率等方面未观察到有明显保护作用。结论 富氢水具有抗辐射损伤作用,而且存在一定的剂量效应关系。     

脐血与成人外周血,骨髓中造血干／祖细胞数量汲增殖比较

应用免疫磁珠分离法及甲基纤维素体外集落培养法分别观赏了脐血、成人外周血及骨骨右ＣＤ３４＾＋细胞数疸和ＣＦＵ－Ｍｉｘ、ＣＦＵ－ＧＭ、ＣＦＵ－Ｅ及ＢＦＵ－Ｅ集落形成情况，并进行了比较研究，结果显示脐血造血干／祖细胞数量及增殖能力明显高于成人外周血和骨髓，脐血中ＣＤ３４＾＋细胞数分别是成人外周血和骨髓的２０￣４０倍和４￣５倍，脐血外周血的４倍和３倍，而与骨髓基本相当。     

rhM-CSF扩增的基质细胞联合造血干/祖细胞输注对小鼠造血重建作用的初步观察

增殖期造血细胞是机体中对辐射最敏感的细胞。各种急、慢性放射病 ,都直接或间接地与造血功能的改变 ,包括因造血功能衰竭所引起的出血和感染有关 ,造血干 祖细胞移植是改善急性放射损伤所致造血功能障碍的主要方法之一。骨髓基质细胞是组成骨髓造血微环境的主要细胞成份 ,由其产生的多种细胞因子对造血细胞归巢、增殖和分化产生关键的作用。有研究报道[1 ,2 ] 基质细胞与骨髓造血干 祖细胞(ＨＳＣ)联合回输可加快骨髓造血重建 ,但由于基质细胞来源困难 ,限制了该方法的应用。笔者应用ｒｈＭ ＣＳＦ体外有效地扩增小鼠骨髓来源基质细胞 ,继…     

氢棒制备富氢水的实验研究

目的：研究利用氢棒制备富氢水的影响因素。方法①取7根未拆封的氢棒,置于装满蒸馏水的塑料瓶中,浸泡6 h,测量其所制备的富氢水中的含氢量,重复10次;②去除制氢能力最强和最弱的两根氢棒,将其余5根氢棒放入5瓶装满350 ml蒸馏水的塑料瓶中,分别置于20、40、60℃水浴锅中,并分别将其连续浸泡于水中2、4、6、8、10 h制备富氢水,在相应时间点测定含氢量、氧化还原电位和含氧量;③将制备好的富氢水分成两组,分别是氢棒连续制氢开盖组（不取出组）与氢棒制氢后取出开盖组（取出组）,前者在打开塑料瓶瓶盖后不把氢棒取出从而连续制氢,后者则在开盖后将氢棒取出停止制氢,分别在开盖后0、10、30 min,以及1、2、5、12、24、30、48、72 h测定含氢量。结果①本研究所使用的氢棒具有良好的重复性和稳定性,可满足实验要求;②在温度保持不变的情况下,富氢水中含氢量随氢棒浸泡于水中制氢时间延长而升高、氧化还原电位随浸泡制氢时间延长而降低、含氧量随温度升高而降低;③在使用瓶口直径为25 mm的塑料瓶为容器制备富氢水时,不取出组的富氢水在含氢量下降到0．50 ppm左右开始保持恒定,而取出组在72 h时,含氢量已降低至0 ppm。结论系统研究了氢棒产氢过程中含氢量、氧化还原电位和含氧量的变化及氢从瓶中逸出的速度,证明通过氢棒制备富氢水具有良好的稳定性和可靠性,为氢棒制备的富氢水在日常生活和慢病防控中的应用提供了参考依据。     

富氢水对电离辐射引起胸腺细胞损伤的影响

目的 探讨富氢水对6 Gy照射小鼠胸腺细胞内活性氧水平、细胞凋亡及DNA损伤程度的影响。 方法 实验分为对照组、6 Gy照射组、6 Gy照射+富氢水组;对照组和6 Gy照射组小鼠照射前10 min灌胃正常饮用水0.5 ml,6 Gy照射+富氢水组小鼠灌富氢水0.5 ml,照射后连续灌胃,给予小鼠正常饮用水和富氢水7 d,于照射后4、7、15 d处死小鼠获取胸腺细胞。采用流式细胞术检测胸腺细胞内活性氧水平、凋亡细胞比例及磷酸化组蛋白H2AX（γ-H2AX）平均荧光强度。 结果 与对照组的小鼠比较,6 Gy照射组小鼠在照射后4、7、15 d胸腺细胞中的活性氧水平升高,早期凋亡细胞[AnnexinⅤ阳性、碘化丙啶（PI）阴性]和晚期凋亡细胞（AnnexinⅤ阳性、PI阳性）的细胞比例明显增加,γ-H2AX平均荧光强度增加。与6 Gy照射组小鼠相比,6 Gy照射+富氢水组小鼠的胸腺细胞中活性氧水平下降,早期凋亡和晚期凋亡的细胞比例降低,细胞内γ-H2AX平均荧光强度则是下降的,差异均具有统计学意义。 结论 富氢水可以有效减轻电离辐射引起的胸腺细胞损伤,为富氢水作为辐射损伤防护剂提供了实验依据。     

放射损伤病人的造血干/祖细胞移植研究进展

随着核能与核技术的发展,以及放射性核素的应用日益广泛,为核战争条件下急性放射病病人以及和平利用原子能中意外核事故受害者的治疗提供及时、有效的造血干/祖细胞移植,是极其重要的研究课题。     

富氢水对女子柔道运动员机体抗氧化能力的影响

目的:探讨富氢水对女子柔道运动员机体抗氧化能力的影响。方法:16名女子柔道运动员随机分为实验组和对照组,进行为期4周的实验,实验组每天上午和下午训练前或训练中各补充2袋富氢水(200 ml/袋),对照组则补充矿泉水。为不影响运动员的训练,不限制运动员的其他饮水。同时选择第14天上午的技术对抗训练课作为大强度训练课,运动员在训练前和训练中各补充2袋富氢水。在实验第1天、14天、28天清晨及第14天上午大强度训练课后1 h分别取静脉血5 ml用于抗氧化能力相关指标的检测。结果:在大负荷技术训练后1小时,对照组血中超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力显著低于训练前(P<0.05),而丙二醛(MDA)则显著高于训练前水平(P<0.05),CAT活力和GSH-PX活力无显著变化。实验组与训练前比较,各项指标均无显著变化;与对照组比较,SOD和总抗氧化能力显著增加(P<0.05),而MDA则出现显著降低(P<0.05)。4周训练中,第1天、第14天和第28天清晨血中两组各指标均未见显著变化(P>0.05)。结论:补充富氢水能显著降低女子柔道运动员大强度训练后导致的自由基水平升高,提高抗氧化酶活性,增强总抗氧化能力,对于大负荷训练导致的机体脂质过氧化具有保护作用。     

Whole body proton irradiation causes acute damage to bone marrow hematopoietic progenitor and stem cells in mice

Purpose: Exposure to proton irradiation during missions in deep space can lead to bone marrow injury. The acute effects of proton irradiation on hematopoietic stem and progenitor cells remain undefined and thus were investigated.

Materials and methods: We exposed male C57BL/6 mice to 0.5 and 1.0?Gy proton total body irradiation (proton-TBI, 150?MeV) and examined changes in peripheral blood cells and bone marrow (BM) progenitors and LSK cells 2 weeks after exposure.

Results: 1.0?Gy proton-TBI significantly reduced the numbers of peripheral blood cells compared to 0.5?Gy proton-TBI and unirradiated animals, while the numbers of peripheral blood cell counts were comparable between 0.5?Gy proton-TBI and unirradiated mice. The frequencies and numbers of LSK cells and CMPs in BM of 0.5 and 1.0?Gy irradiated mice were decreased in comparison to those of normal controls. LSK cells and CMPs and their progeny exhibited a radiation-induced impairment in clonogenic function. Exposure to 1.0?Gy increased cellular apoptosis but not the production of reactive oxygen species (ROS) in CMPs two weeks after irradiation. LSK cells from irradiated mice exhibited an increase in ROS production and apoptosis.

Conclusion: Exposure to proton-TBI can induce acute damage to BM progenitors and LSK cells.     

Response of human hematopoietic stem and progenitor cells to energetic carbon ions

Purpose:?To characterise the radiation response of human hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) with respect to X and carbon ion irradiation.

Materials and methods:?HSPC from peripheral blood of healthy donors treated with granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) were enriched for the transmembrane glycoprotein CD34 (cluster of differentiation) and irradiated with X rays or carbon ions (29 keV/μm monoenergetic beam and 60-85 keV/μm spread-out Bragg peak), mimicking radiotherapy conditions. Apoptotic cell death, cell cycle progression and the frequency of chromosomal aberrations were determined.

Results:?After radiation exposure no inhibition in the progression of the cell cycle was detected. However, an enhanced frequency of apoptotic cells and an increase in aberrant cells were observed, both effects being more pronounced for carbon ions than X rays, resulting in a relative biological effectiveness (RBE) of 1.4–1.7. The fraction of complex-type aberrations was higher following carbon ion exposure.

Conclusions:?RBE values of carbon ions are low, as expected for radiosensitive cells. The observed frequencies of apoptotic cells and chromosome aberrations in HSPC are similar to those reported for human peripheral blood lymphocytes suggesting that at least with respect to apoptosis and chromosomal aberrations mature lymphocytes reflect the respective radiation responses of their proliferating progenitors.     

放射及复合烧伤大鼠腹腔灌洗液对骨髓造血祖细胞生长的影响

目的　观察放射损伤、烧伤及放烧复合伤腹腔灌洗液对骨髓体外造血的影响。方法60 Coγ射线全身照射 1 2Gy、5kW溴钨灯致大鼠背部 30 %TBSAⅢ度烧伤。伤后 3 ,1 2 ,2 4 ,48和 72h无菌抽取腹腔灌洗液 ,按 40 μg ml加入到骨髓红系、粒系培养体系中培养。 结果　伤后 3 ,1 2 ,2 4 ,48和72h,烧伤组和复合伤组的CFU E、BFU E和CFU GM培养集落数均显著高于正常对照组 (P <0 0 1 ) ,且以伤后 2 4h最高 ,烧伤组高达 2 1 5 7%、2 0 2 3 %和 2 4 1 2 % ,复合伤组为 1 88 1 %、1 4 7 7%和2 0 4 6 %。但当加入放射损伤大鼠腹腔灌洗液时 ,仅有很少的CFU E、BFU E和CFU GM集落生长。结论　烧伤与放烧复合伤后的腹腔灌洗液对骨髓红系、粒系造血均有明显的促进作用 ,照射组则显示明显的抑制作用     

睡眠障碍对辐照后小鼠骨髓造血干细胞的影响

目的 探讨睡眠障碍(sleep disorders,SD)对骨髓造血干细胞放射损伤的影响。方法 采用6~8周龄C57BL/6J雄性小鼠56只,以⁶⁰Co γ射线对小鼠进行全身照射5.0、7.5 Gy。通过睡眠障碍仪建立SD模型,按照随机数表法,将小鼠分为对照组(Con组)、睡眠障碍组(SD组)、单纯照射组(IR组)、照后SD组(IR+SD组)、照后SD给磷酸盐缓冲盐溶液(PBS)组(IR+SD+PBS组)、照后SD给GSK2795039组(IR+SD+GSK组)、照后SD给N-乙酰半胱氨酸(NAC)组(IR+SD+NAC组),共7组,每组8只。取小鼠尾静脉血,检测5.0 Gy受照后外周血变化;并观察7.5 Gy照后小鼠生存率。采用苏木精和伊红(HE)染色观察骨髓细胞致密性与细胞数量变化。通过流式细胞术,检测骨髓造血干细胞(LSK)的数量,以及凋亡水平和细胞周期变化,分析LSK的活性氧(ROS)、线粒体来源活性氧(mtROS)等指标。采用酶标仪检测烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+/NADPH)和谷胱甘肽(GSSG/GSH)观察LSK的氧化应激水平。采用流式细胞术,检测烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(NOX2)及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)的表达,分选小鼠LSK细胞,并采用聚合酶链式反应(PCR)检测NOX1-4、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)、白介素18(IL-18)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)炎症因子的表达。结果 与IR组相比,IR+SD组小鼠白细胞(WBC)和血小板(PLT)恢复显著减慢(t=4.39、6.37,P＜0.05),骨髓细胞计数由(2.14±0.38)×10⁷降至(3.59±0.29)×10⁷(t=8.55,P＜0.05),LSK细胞的G₀期比例显著降低,凋亡比例显著升高(t=7.53、8.21,P＜0.05),ROS、mtROS、NADP+/NADPH水平均显著升高(t=22.99、29.47、3.77,P＜0.05)。IR情况下,SD进一步促进NOX2及Caspase-1活化及下游IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α炎症因子mRNA表达的升高(t=6.95、6.01、8.39、4.91、5.56,P＜0.05)。抑制NOX2-ROS可以挽救SD诱导的照后造血损伤加重,从而显著减少LSK凋亡比例以及炎症因子表达,最终加速LSK的损伤恢复(t=9.24、3.92,P＜0.05)。结论 SD促进了IR介导的骨髓造血干细胞损伤,主要通过激活NOX2-ROS-Caspase-1轴使细胞内炎症因子和ROS水平升高,促进细胞凋亡,最终抑制骨髓造血恢复。     

造血干细胞移植预处理对人骨髓间充质干细胞的影响及机制研究

目的:研究造血干细胞移植(HSCT)前的预处理对HSCT患者骨髓间充质干细胞(MSCs)的影响并探讨其机制。方法:原代MSCs克隆培养集落形成单位(CFU-F),对比检测14例正常人和12例恶性肿瘤(恶性淋巴瘤9例、乳腺癌2例、小细胞肺癌1例)HSCT前后骨髓中的MSCs数量;传代培养测定细胞生长曲线,计算细胞倍增时间;流式细胞术测定细胞增殖周期和CD45、CD34、CD44表达。结果:骨髓CFU-F正常人为(29.7±14.1)/1×106MNCs;移植前为(29.3±16.2)/1×106MNCs,移植后为(8.4±3.7)/1×106MNCs,移植前与正常人比较无显著性差异,移植后明显少于正常人和移植前(P<0.01)。MSCs免疫表型为CD34-、CD45-、CD44+;指数增长期MSCs平均倍增时间均约为30h;细胞周期分析显示,正常人、移植前后MSCs的S+G2+M期细胞比例分别为18.2%、17.9%和18.7%,三组比较均无显著性差异。结论:HSCT前预处理对骨髓MSCs有损伤作用,其机理可能是使MSCs细胞数量减少,但不影响其细胞增殖特性。     

造血干细胞低温保存与复温操作规程（讨论稿）

The efficacy of cryopreservation of hematopoietic stem cells was influenced by a lot of factors, such as temperature, cooling rate, cell concentration, cryopreservative, thawing procedure, preserved period and measurement of cell functionalities. There were some differences in technology and methodology between research centers in the world, so the results from their publications could be poorly compared with each other and had a weak potency in evidence based medicine. Except for the established protocol for cryostorage of mobilized peripheral blood （MPB） hematopoietic stem cells/hematopoietic progenitor cells （HSC/HPC） and bone marrow （BM） HSC/HPC in Joint Accreditation Committee of International Stem Cell Transplantation （ISCT） Europe and European Bone Marrow Transplantation （EBMT) （JACIE） guidelines, there was no guideline in China and the world. With the help of our experiences (for many years in cryomedical field) and related literatures we have drawn up this protocol for cryopreservation and thawing of hematopoietic stem cells suited for petty bank in hospital. Any comments or revisions will be welcome.