电磁脉冲辐照所致下丘脑神经细胞膜穿孔的原子力显微镜研究

目的 :应用原子力显微镜检查术 (atomicforcemicroscopy,AFM)对电磁脉冲辐照前后培养的下丘脑神经细胞膜进行观察 ,以探讨电磁脉冲对其细胞膜影响的直接证据。方法 :对新生的Wistar乳大鼠下丘脑神经细胞在 6孔板中进行原代培养 ,在培养 14d时 ,用高场强电磁脉冲模拟源 (场强为 6× 10 4 V m ,脉冲上升时间 2 0ns,脉宽 30 μs)以 2 .5次 min ,辐照 2min。辐照后即刻固定细胞 ,应用AFM对细胞表面进行接触式连续扫描。结果 :电磁脉冲辐照后即刻就可引起下丘脑神经细胞膜表面大小不一、深度不同、类圆形和不规则形的穿孔 ,穿孔最大直径为 2 73.2 1～330 .10nm ,深度达 13.5 7nm。结论 :电磁脉冲辐照后可直接导致下丘脑神经元细胞膜的穿孔 ,提示其可能是电磁脉冲生物效应的损伤机制之一。     

电磁脉冲对恒河猴眼损伤的研究

目的　通过观察受电磁脉冲 (EMP)照射恒河猴 ,探讨猴角膜、晶状体和视网膜的病理变化 ,研究EMP对视觉系统的影响。方法　场强为 6× 1 0 4V/m的EMP照射恒河猴 ,采用Feulgen、AgNOR、PI染色方法 ,以激光扫描共聚焦显微镜和图像分析技术对眼辐射损伤进行检测。结果　EMP照射后 30天死亡猴晶状体上皮细胞的AgNOR和DNA含量下降 ,照射后 1 36、2 6 5和 36 5天 ,AgNOR和DNA含量升高。眼组织对EMP损伤敏感程度依次为 :晶状体 >角膜 >视网膜。晶状体后囊水肿 ,空泡和液泡形成 ,白内障发生。结论　高场强EMP可引起视觉系统的损伤 ,晶状体对EMP损伤最为敏感 ,可导致白内障的发生     

电磁脉冲对眼辐射损伤的研究

目的 :通过电磁脉冲 (EMP)辐照成年犬 ,长期动态观察角膜、晶状体及视网膜的病理变化 ,探讨EMP对视觉系统的影响。方法 :高场强 (2～ 12 )× 10 4V/m的EMP、1～ 30次辐照实验犬 ,采用Feulgen ,AgNOR和PI染色方法 ,以激光扫描共聚焦显微镜 (LSCM)和图像分析技术进行检测。结果 :EMP辐射可使晶状体上皮细胞AgNOR和DNA含量下降 ,前皮质水肿 ,白内障发生。对EMP损伤敏感程度依次为 :晶状体 >角膜 >视网膜。损伤具有剂量 效应相关性。结论 :高场强EMP可引起犬晶状体前皮质混浊、白内障发生 ,损伤具有剂量 效应相关性。     

对放射状角膜切开术后角膜穿孔的分析

放射状角膜切开术(RK)是目前治疗中、低度近视眼时应用较广的手术。角膜穿孔是RK术中多见的并发症。笔者对RK术患者发生角膜穿孔的情况作如下回顾性分析。 1 临床资料 在我院行RK术的患者60人,118眼,角     

电磁脉冲辐射后小鼠免疫器官损伤的病理研究

目的 :研究电磁脉冲 (EMP)照射后小鼠脾脏和胸腺的组织病理变化。方法 :198只小鼠经 6× 10 4V/m电磁脉冲辐照后 6h、1d、3d、7d、14d、2 8d、3个月、6个月、9个月和 12个月共 10个时相点活杀取脾脏和胸腺 ,分别应用光镜和电镜进行组织学和超微结构观察。结果 :电磁脉冲辐照后早期 :脾脏脾小体结构不清 ,体积缩小 ,生发中心不明显 ;淋巴细胞核固缩、崩解 ;红髓中巨噬细胞增多 ,血窦扩张、充血明显。照后中期 :脾脏红髓纤维化 ;胸腺皮质细胞变性坏死 ,髓质内可见灶状出血 ,出血灶周围细胞核固缩。照后后期 :脾脏出现“假小叶”状纤维化 ,胸腺皮质变薄 ,髓质变宽 ,皮髓质比例倒置 ,髓质内纤维组织增生甚至纤维化。照后晚期 :脾脏被膜增厚 ,胸腺出现萎缩 ,脾脏和胸腺中的淋巴细胞均有所恢复。在透射电镜下 ,脾脏和胸腺内淋巴细胞均出现典型的凋亡图像。结论 :电磁脉冲辐照后脾脏和胸腺发生明显损伤 ,脾脏损伤更为严重和迅速 ,其病变具有进行性、阶段性及缓慢恢复性特点 ,表明免疫系统器官为EMP辐照敏感组织之一。     

共焦显微镜对LASIK术后远期角膜组织改变的临床观察

目的应用共焦显微镜在细胞水平观察准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)术后远期角膜组织的形态学改变。方法选择1999年4月~2004年7月行LASIK手术的患者34例(68眼),年龄24·17±5·93岁(18~42岁),术前球镜-6·81±2·88D(-3·0~-16D),于术后39±3个月(6~73个月)时进行共焦显微镜观察。结果LASIK术后远期68眼(100%)中央角膜微皱折、异常颗粒长期存在,且不随时间延长而减少;中央角膜可见低细胞区,其基质深度为44·01±10·67μm。角膜瓣与角膜基质床呈非瘢痕性愈合。中央角膜神经纤维能够达到形态学修复。结论LASIK术后远期角膜稳定性未见明显改变,该术式安全可行。     

MEBO对家兔角膜上皮缺损愈合速率的对比性研究

用等大圆形人工上皮剥落的免角膜为模型，分MEBO及多组对照用药，观察各组对角膜上皮愈合速度的影响，结果，MEBO组、同种血清及0．5％地塞米松组均有明显促进上皮愈合的功效。2．5万u／ml维生素A效果不明显，戴角膜接触镜有延缓上皮愈合的作用。同时，观察了伤口周围的上皮细胞向中心移行，6小时前为潜伏期，受损而尚存活的细胞向功能细胞转化，其后为愈合期，以恒定的速度向中心移行。本研究所证实，MEBO对促进角膜上皮缺损愈合作用明显高于其他药物。     

电磁脉冲致大鼠睾丸组织急性损伤的超微结构研究

目的 :通过观察电磁脉冲 (EMP)辐照大鼠后其睾丸组织学及超微结构的急性改变 ,初步探讨EMP致睾丸损伤的特点。方法 :雄性二级Wistar大鼠 2 4只 ,随机分为 6组 ,每组 4只。其中 1组为对照组 ,其余 5组为辐照组。辐照组在高场强电磁脉冲模拟源下 ,以场强为 6× 10 4 V·m-1,脉冲上升时间为 2 0ns,脉宽为 30 μs的条件下 ,在 2min内辐照大鼠 5次 ,对照组不做任何处理 ,辐照后于 1、6、12、2 4和 48h活杀动物 ,电镜制片 ,PHILIPS -CM12 0电镜下观察、拍片。结果 :被辐射组大鼠睾丸精原细胞和间质细胞超微结构 6h后变化明显 ,线粒体水肿、空化、髓样体形成 ;内质网扩张 ;糖原颗粒减少。睾丸间质细胞的内分泌颗粒排空明显。结论 :EMP辐照后早期即可引起大鼠睾丸精原细胞及间质细胞损伤 ,细胞膜系统的损伤及应激反应可能参与了其超微结构损伤过程 ,睾丸间质细胞可能为电磁脉冲损伤的敏感细胞之一     

自体角膜缘干细胞移植治疗翼状胬肉手术中应用丝裂霉素C对角膜内皮、角膜上皮的影响

目的探讨自体角膜缘干细胞移植治疗翼状胬肉手术中应用丝裂霉素C对角膜内皮、角膜上皮的影响。方法本实验组筛选46例原发性翼状胬肉的患者（46只眼）,所有患者均接受胬肉切除手术,然后行角膜缘干细胞移植联合丝裂霉素C。分别测量术前、术后角膜内皮细胞密度、变异系数及六角形细胞百分比,观察角膜创面上皮愈合情况并记录愈合时间。结果随访期内胬肉复发1例（2.2%）。各阶段角膜内皮细胞密度、平均变异系数以及平均六角形细胞百分比值比较无明显差异（P〉0.05）。角膜荧光素染色阴性平均时间为（4.20±1.05）d。结论翼状胬肉切除术联合自体角膜缘干细胞移植术中使用0.02%丝裂霉素C延长术后角膜创面愈合时间,但不会对角膜内皮产生急性毒性作用,手术复发率低。     

电磁脉冲对海马C—FOS表达的影响

目的 :本研究拟通过观察电磁脉冲 (EMP)辐照大鼠后其海马C FOS表达的改变 ,初步探讨EMP致海马损伤的机制。方法 :用高场强电磁脉冲模拟源 (所产生的脉冲上升时间为 2 0ns ,脉宽为30 μs) ,在 2min内辐照大鼠 5次 ,并设对照组 ,辐照后于 1,6,12 ,2 4和 4 8h活杀动物 ,采用免疫组织化学SP方法显示C FOS的表达并在光镜 10× 4 0倍视野下 ,应用CMIAS Ⅱ图像分析仪对阳性细胞的图像学参数 积分光密度和平均光密度测定分析 ,最后结果经SPSS8.0统计软件统计分析。结果 :被辐照组大鼠在 6～ 12h时海马锥体细胞及齿状回颗粒细胞C FOS均呈高表达 ,积分光密度和平均光密度值在 12h时最大 ,且显著高于对照组 (P <0 .0 5和P <0 .0 1)。结论 :EMP可引起C FOS在海马锥体细胞及齿状回颗粒细胞的高表达 ,且C FOS可能在EMP致大鼠的脑损伤中起重要作用     

原子力显微镜在生物医学中的应用

原子力显微镜是观察样品表面结构的一种新的工具 ,它具有比传统扫描电子显微镜更高的分辨率 ,并且可以在生理条件下进行实时观察。同时在分子水平上它还是检测样品之间相互作用力的一个强有力的工具。近年来 ,原子力显微镜越来越多地应用到生物医学的各个方面 ,并且取得了很多令人鼓舞的结果     

地塞米松对培养的人视网膜色素上皮细胞生长的调控

目的检测地塞米松(dexamethasone,DEX)对培养的人视网膜色素上皮细胞(retinalpigmentepithelia,RPE)的调控。方法用四唑盐(MTT)实验,氚标胸腺嘧啶核苷(3H-thymidine,3H-TdR)掺入和流式细胞仪检测不同浓度DEX对RPE的作用。结果通过MTT及3H-TdR法,DEX浓度从32mg/L-320mg/L可增加培养的RPE的存活率和DNA合成,相反1000mg/L-3200mg/L为抑制作用,并呈剂量和时间依赖性。当DEX浓度为320mg/L时,S期和G2/M期细胞数增加28.3%,而1000mg/LDEX使其减少41.8%(P<0.05)。结论32mg/L-320mg/L的DEX促进培养的RPE的增殖,当DEX浓度>320mg/L时,则抑制增殖。DEX的抑制作用可能发生在S期和G2/M期。     

Modulatory role of quercetin against gamma radiation-mediated biochemical and morphological alterations of red blood cells

Abstract

Purpose: The present work was intended to evaluate the radioprotective effect of quercetin against gamma radiation-induced oxidative stress on red blood cells (RBC).

Materials and methods: Swiss albino male mice were treated with quercetin (100 mg/kg body wt) for three consecutive days prior to 5 Gy ⁶⁰Co-gamma irradiation. RBC was isolated to estimate the level of intracellular reactive oxygen species (ROS), membrane lipid peroxidation (LPO), intracellular reduced glutathione (GSH), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC), osmotic fragility and morphological alterations by atomic force microscope (AFM).

Results: Irradiation increased intracellular ROS and membrane LPO whereas it decreased the intracellular GSH. Quercetin pretreatment ameliorated these alterations. The MCHC value decreased after irradiation whereas quercetin pretreatment restored it. The average osmotic fragility (H₅₀) and the maximum rate of hemolysis (dH/dC)_max increased after irradiation. Quercetin pretreatment decreased the H₅₀ and (dH/dC)_max. The AFM study showed that irradiation transformed RBC from biconcave to echinocytes, increased their surface roughness and decreased the vertical distance whereas pretreatment of quercetin significantly prevented both the alterations.

Conclusions: Gamma radiation produced ROS and LPO which rendered oxidative stress and ultimately damaged RBC whereas quercetin ameliorated these changes and protected RBC from radiation-mediated damage.     

The effects of electromagnetic pulses (EMP) on the bioactivity of insulin and a preliminary study of mechanism

Purpose:?To investigate the effects of electromagnetic pulse (EMP) exposure on the bioactivity of insulin and a preliminary mechanism for these effects.

Materials and methods:?A tapered parallel plate Gigahertz Transverse Electromagnetic (GTEM) cell with a flared rectangular coaxial transmission line was used to expose the insulin solution to EMP. Concurrent sham-exposed insulin solutions were used as a control. The effect of EMP-exposed insulin on fasting blood glucose levels of type I diabetes model mice, the effect of EMP on binding affinity between insulin and its receptor and the effect of EMP on insulin's fluorescence intensity were detected, respectively.

Results:?(i) After EMP exposure, compared with sham-exposed insulin, the bioactivity of insulin in decreasing fasting blood glucose levels in type I diabetes model mice was reduced significantly (p?=?0.023). (ii) Compared with sham-exposed insulin group, the percentage fluorescein isothiocyannate (FITC) labelling of HL-7702 cells was significantly reduced in the EMP-exposed insulin group (22.7–13.8%, respectively). (iii) Compared with sham-exposed insulin, the fluorescence intensity was significantly reduced in EMP-exposed insulin (p?<?0.001).

Conclusions:?EMP exposure significantly decreased the bioactivity of insulin to reduce the blood glucose levels in type I diabetic mice. This could be due to a decreased binding affinity between insulin and its receptor. This mechanism could involve an alteration of insulin's' conformation caused by EMP exposure.     

原子力显微技术在膜蛋白研究中的应用

膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,执行很多重要的细胞生物学功能。原子力显微技术（AFM）是一种高分辨率的显微成像系统,可在亚纳米分辨率水平对生物膜及膜蛋白进行成像和功能研究,利用AFM研究膜蛋白具有广阔的应用前景。本文综述了AFM在膜蛋白研究方面的应用。     

电磁脉冲暴露对雄性BALB/c小鼠子代性别比的影响

目的 探讨雄性BALB/c小鼠电磁脉冲（electromagnetic pulse,EMP）暴露对子代性别比的影响。方法 BALB/c小鼠雄性33只,雌性66只。雄性小鼠按照体重随机分为10 000次、100 000次脉冲辐照组和假辐照组。雌性小鼠相同环境分隔饲养,用以合笼。辐照组给予场强35 kV/m,重复频率50 Hz,脉冲数分别为10 000次和100 000次的辐照,每日1次,连续辐照2周。辐照后按雌雄比2：1合笼1周,1周后处死雄鼠,对比分析3组雄鼠的体重和睾丸重量,计算体睾指数;游离附睾中精子进行计数。孕鼠于孕20 d解剖取胎鼠组织进行PCR,鉴定子代性别比。结果与假辐照组相比,10 000次辐照组和100 000次辐照组雄鼠的体重、睾丸重量和体睾指数差异不大;精子计数均有下降,但差异无统计学意义。10 000次辐照组子代性别比（雄性：雌性）为0.298明显低于假辐照组0.871（χ²=9.37,P<0.01）;100 000次辐照组为0.826,与假辐照组相比差异无统计学意义。结论 雄性小鼠在场强35 kV/m,重复频率50 Hz,脉冲次数10 000次的EMP中暴露,可能导致子代雄性与雌性性别比降低。