Adaptive response of thymocyte apoptosis and cell cycle progression induced by low dose X-ray irradiation in mice

The dose-effect of adaptive response of thymocyte apoptosis and cell cycle progression induced by whole-body X-ray irradiation (WBI) was studied in male Kunming mice. The inductive doses (D1) were 25, 50, 75, 100 or 200 mGy 6 h before the challenging doses (D2) of 1.0, 1.5 or 2.0 Gy. The changes in the percentages of the thymocyte apoptotic bodies (TAB) and the cells in different phases of cell cycle were measured with flow cytometry. The percentages of TAB decreased, the arrests of G1 and G2 + M phases diminished, and the cells of DNA synthesis of S phase increased when the D1 + D2 groups was compared with the D2 groups. When D1 was 200 mGy, the adaptive response of thymocyte apoptosis and cell cycle progression were no longer induced by low dose radiation (LDR). In addition, the extracellular fluid from the splenocytes were cultured with Con A for 48 h in vitro 24 h after 75 mGy WBI was placed in the murine thymocyte suspension from mice irradiated with 2.0 Gy WBI and co-incubated. The thymocyte apoptosis decreased. Especially, noteworthy was that the percentages of TAB after the incubation for 72 h were significantly lower than those in 2.0 Gy irradiated thymocytes (P < 0.05). These results indicate that when the mice were irradiated with 25-100 mGy (D1, 12.5 mGy/min) 6 h before 1.0-2.0 Gy (D2, 0.287 Gy/min) exposure, an adaptive response of thymocyte apoptosis and cell cycle progression may be induced under the condition of WBI, and LDR (75 mGy) may change the microenvironment of immune cells and decrease the thymocyte apoptosis.     

Time-effect of adaptive response of mouse thymocyte apoptosis and cell cycle progression induced by low dose radiation

目的 :观察低剂量辐射 (LDR)诱导胸腺细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的基本规律。方法 :用 X射线照射昆明系雄性小鼠 ,其诱导剂量 (D1)及其后攻击剂量 (D2 )分别是 75m Gy和 1.5Gy。D1和 D2 间隔时间分别是 3、6、12、2 4和 6 0 h。D2 照射后 18h胸腺细胞培养 4、2 0和 4 4 h用流式细胞仪检测胸腺细胞凋亡小体 (TAB)和细胞周期进程的变化。结果 :当 D1和 D2 间隔 3、6和 12 h,在 D2 照射后胸腺细胞培养 4和 2 0 h,D1+ D2 组 TAB百分数明显低于 D2 组 (P<0 .0 5) ,G0 / G1和 G2 + M期细胞百分数也不同程度地低于 D2 组 ,而 S期细胞百分数却明显高于 D2 组 (P<0 .0 5或 P<0 .0 1)。结论 :D1和D2 分别是 75m Gy(剂量率 ,12 .5m Gy/ min)和 1.5Gy(剂量率 ,0 .2 87Gy/ min) ,D1和 D2 间隔 3～ 12 h,在小鼠全身照射后其胸腺细胞培养 4和 2 0 h可诱导细胞凋亡和细胞周期进程的适应性反应。     

低剂量X线辐射诱导胸腺细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的剂量率效应

目的 :观察 X线低剂量辐射诱导胸腺细胞凋亡和细胞周期进程适应性反应的剂量率效应。方法 :用 X射线照射昆明种雄性小鼠 ,其诱导剂量 ( D1 )及其后攻击剂量 ( D2 )分别是 75 m Gy和1 .5 Gy,D1 剂量率为 6.2 5、1 2 .5、2 5、5 0、1 0 0和 2 0 0 m Gy· min-1 ,D2 剂量率为 2 87m Gy· min-1 ,D1 和 D2 间隔 6h。通过流式细胞仪检测胸腺细胞凋亡和细胞周期进程的变化。结果 :当 D1 剂量率为 6.2 5、1 2 .5和 2 5 m Gy,D1 + D2 组胸腺细胞凋亡百分数明显低于 D2 组 ( P<0 .0 5或 P<0 .0 1 ) ,G0 / G1 和 G2 + M期细胞百分数也不同程度地低于 D2 组 ,而 S期细胞百分数明显高于 D2 组( P<0 .0 5或 P<0 .0 1 )。结论 :低剂量 X线全身照射条件下 ,剂量率在 6.2 5～ 2 5 m Gy· min-1 ,可诱导小鼠胸腺细胞凋亡和细胞周期进程的适应性反应     

低剂量辐射诱导小鼠胸腺细胞DNA裂解适应性反应的剂量率效应

目的：观察低剂量辐射诱导胸腺细胞DNA裂解适应性反应的剂量率效应。方法：用X射线照射Kunming雄性小鼠,其诱导剂量（D1）及其后攻击剂量（D2）分别是75 mGy和1.5 Gy,D1剂量率为6.25、12.5、25、50、100和200 mGy•min^-1,D2剂量率为287 mGy•min^-1,D1 和D2间隔6 h。通过荧光分光光度计检测DNA裂解断片的变化。结果：D2组胸腺细胞DNA裂解率明显高于假照组（P<0.001）;当D1剂量率为6.25、12.5和25 mGy•min^-1,D1＋D2组DNA裂解率明显低于D2组（P<0.05或P<0.01）。 结论：当D1在75 mGy,剂量率为6.25～25 mGy•min^-1;D2为1.5 Gy,剂量率为287 mGy•min^-1;D1和D2间隔6 h,可在全身照射条件下诱导小鼠胸腺细胞DNA裂解的适应性反应。     

低剂量X线照射诱导小鼠胸腺细胞凋亡适应性反应的相关凋亡基因p53、Bcl-2和Bax蛋白表达

目的：探讨低剂量辐射诱导胸腺细胞凋亡适应性反应的相关基因蛋白调控机制。方法：用X射线全身照射Kunming系雄性小鼠,其诱导剂量（D1）为25、50、75、100和200 mGy（剂量率12.5 mGy•min^-1）,攻击剂量（D2）为1.5 Gy（剂量率287 mGy•min^-1）,D1和D2间隔6 h。通过流式细胞仪检测胸腺细胞凋亡相关基因p53、Bcl-2和Bax蛋白表达水平。 结果：D2组与假照射组比较,其胸腺细胞Bcl-2蛋白阳性百分率明显降低（P<0.05）,Bax蛋白明显增加（P<0.05）,而Bcl-2/Bax比值非常明显降低（P<0.001）;p53蛋白非常明显增加（P<0.001）。D1+D2组与D2组比较,D1在25～75 mGy时,Bcl-2蛋白阳性百分率不同程度增加,Bax蛋白不同程度降低,而Bcl-2/Bax比值非常明显增高（P<0.01）;p53蛋白明显降低（P<0.001或P<0.05）。 结论：在25～75 mGy低剂量辐射诱导小鼠胸腺细胞凋亡的适应性反应中,其相关凋亡基因蛋白Bcl-2表达增加,Bax降低,Bcl-2/Bax比值增高,p53降低,导致凋亡的胸腺细胞减少。     

低剂量辐射诱导EL-4淋巴瘤细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的剂量率效应

目的：观察低剂量辐射诱导EL-4淋巴瘤细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的剂量率效应,以揭示低剂量辐射生物效应及其诱导适应性反应的可能机制。方法：实验分D2组（攻击剂量）、D1（诱导剂量）+ D2组和假照组。用X射线照射离体EL-4淋巴瘤细胞,其D1为75 mGy（剂量率6.25~200.00 mGy•min^-1）,D2为1.5 Gy（剂量率287 mGy/min）,D1和D2间隔6 h。通过流式细胞仪检测其细胞凋亡和细胞周期进程的变化。结果：当D1剂量率为6.25~50.00 mGy,D1 + D2组细胞凋亡百分数明显低于D2组（P<0.05）G₀/G₁期细胞百分数明显低于D2组（P<0.01）,而S期细胞百分数不同程度高于D2组。结论：D1为75 mGy（剂量率6.25~50.00 mGy•min^-1）,D2为1.5 Gy（剂量率287 mGy•min^-1）、D1和D2间隔6 h,可诱导体外EL-4淋巴瘤细胞凋亡和细胞周期进程的适应性反应。     

低剂量辐射诱导EL-4淋巴瘤细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的时间效应

目的：研究低剂量辐射诱导EL-4淋巴瘤细胞凋亡及细胞周期进程适应性反应的时间效应，以揭示低剂量辐射生物效应及其诱导适应性反应的可能机制。方法：实验分D2组（攻击剂量）、D1（诱导剂量）+ D2组和假照组。用X射线照射离体EL-4淋巴瘤细胞，其D1为75 mGy（剂量率12.5 mGy•min^-1），D2为1.5 Gy（剂量率287 mGy•min^-1），D1和D2间隔为3~60 h。通过流式细胞仪检测其细胞凋亡和细胞周期进程的变化。结果：当D1和D2间隔为3~24 h时，D1+D2组细胞凋亡百分数明显低于D2组（P<0.05或P<0.01），G₀/G₁期细胞百分数不同程度低于D2组，而S期细胞百分数明显高于D2组（P<0.05）。结论：75 mGy（12.5 mGy•min^-1）照射后3~24 h，进行1.5 Gy（287 mGy•min^-1）照射，可诱导体外EL-4淋巴瘤细胞凋亡和细胞周期进程的适应性反应。     

低剂量X射线对荷瘤小鼠局部大剂量照射抑瘤作用的影响

目的：探讨低剂量全身照射对局部肿瘤大剂量照射抑癌作用的影响。方法：采用昆明系小鼠皮下接种S180腹水肉瘤细胞为实验肿瘤模型；荷瘤小鼠局部10Gy或2．5Gy×4次X射线照射前12h或24h接受50，75，100和150mGy全身照射，观察局部照后21d的肿瘤生长百分数。结果：50，75和100mGy全身照射可明显增强局部肿瘤大剂量照射的抑瘤效果；局部照前12h比24h接受低剂量照射的增强效应更明显；局部肿瘤分割剂量照射比单次大剂量照射前的低剂量全身照射的增强效应更显著。结论：低剂量全身照射可增强局部肿瘤大剂量照射的抑癌作用，其增强效应的基本规律可能具有临床意义。     

Radiationeffectsonthymocyteapoptosis

ＲａｄｉａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｙｍｏｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓＬｉｕＳｈｕｚｈｅｎｇ，ＺｈａｎｇＹｉｎｇｃｈｕｎ，ＭｕＹｉｎｇ，ＬｉｕＪｉａｎｘｉａｎｇ（ＭＰＮＲａｄｉｏｂｉｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＵｎｉｔ，ＰＲＣ）Ｒａｄｉａｔｉｏｎｅｆ...     

低剂量全身照射增强荷瘤小鼠局部大剂量照射的抑瘤作用

本实验采用Ｃ５７ＢＬ／６小鼠皮下接种Ｌｅｗｉｓ肺癌细胞为实验肿瘤模型。当荷瘤小鼠肿瘤局部１０ｍＧｙＸ射线照射前２４ｈ接受７５ｍＧｙ全身照射时，发现对肿瘤生长的抑制作用比单纯局部照射时增强。将７５ｍＧｙ全身照射或假照射的荷瘤小鼠脾细胞与Ｌｅｗｉｓ肺癌细胞混合接种于正常小鼠皮下进行Ｗｉｎｎ试验，观察到照射小鼠脾细胞与癌细胞混合接种的小鼠肿瘤发生率低于假照射小鼠脾细胞与癌细胞混合接种的小鼠，后者肿瘤出现的时间亦较早。这些差别在接种效靶细胞比５０：１的小鼠中更为明显。提示这种抑瘤作用的增强可能是由于低剂量Ｘ射线全身照射后促进荷瘤机体免疫反应所致。＊Ｐ＜０．００１ｖｓ１０Ｇｙｉｒｒａｄ．１６．７％，后者８０％。Ｆｉｇ．２Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｐｌｅｎｉｃｃｅｌｌｓｏｆｔｕｍｏｒ─ｂｅａｒ－ｉｎｇｍｉｃｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ７５ｍＧｙＷＢＩｏｎｔｕ－ｍｏｒｉｎｃｉｄｅｎｃｅｉｎａＷｉｎｎａｓｓａｙｔｕｍｏｒｃｅｌｌｏｎｌｙＳｐｌｅｎｏｃｙｔｅｆｒｏｍＴＢＭＳｐｌｅｎｏｃｙｔｅｆｒｏｍＴＢＭＩＴＢＭＴｕｍｏｒ─ｂｅａｒｉｎｇｍｉｃｅＴＢＭＩ：Ｔｍｕｏｒ─ｂｅａｒｉｎｇｍｉｃｅｉｒｒａｄ．＊Ｎｏｔｕ－ｍｏｒｄｅｖｃｌｏｐｉｎｇ?     

Influence of low dose radiation on the pulmonary metastasis of Lewis lung carcinoma in mice

探讨低剂量全身照射对肿瘤转移的影响。方法：采用荷有Lewis肺癌的C57BL／6J小鼠作为实验动物模型。在肿瘤移植后10d，分别给予以下处理：①假照组；②2次75mGyX射线全身照射，间隔3d；③4次75mGyX射线全身照射，间隔3d；④3．0mg／kgMMC腹腔注射化疗；⑤3．0mg／kgMMC腹腔注射化疗前6h预先给予75mGyX射线全身照射。化疗后12h断头处死①、④和⑤组各6只小鼠，测定腹腔巨噬细胞（Mφ）吞噬功能和脾脏自然杀伤细胞（NK）的细胞毒效应。在肿瘤移植后21d，处死全部小鼠取双肺，计数肺转移瘤结节数。结果：单纯MMC腹腔注射化疗组小鼠肺转移瘤结节数（33．8）与假照组（41．7）无明显差异（P＞0．05），而化疗前预先给予75mGyX射线全身照射组小鼠肺转移瘤结节数（20．3）较单纯化疗组明显减少（P＜0．01）;4次75mGyX射线全身照射组小鼠肺转移瘤结节数（23．5）较假照组明显减少（P＜0．05）;2次75mGyX射线全身照射组小鼠肺转移瘤结节数（39．4）较仅照组有减少趋势，但无统计学意义（P＞0．05）；预先给予75mGyX射线全身照射组小鼠的腹腔Mφ吞噬功能和脾脏NK细胞的细胞毒效应较单纯化疗组明显提高（P＜0．01）。结论：低剂量全身照射可增强（MMC）对Lewis肺癌肺转移的抑制作用及荷瘤小鼠免疫功能，多次低剂量?     

电离辐射对小鼠腹腔巨噬细胞POMC转录水平的影响

目的 :观察 75m Gy、2 .0 Gy X射线全身照射后小鼠腹腔巨噬细胞阿黑皮素原 ( POMC)m RNA转录水平的时程变化。方法 :采用地高辛标记碱性磷酸酶显色原位杂交法。结果 :阳性细胞胞浆被染成蓝紫色 ,假照组有 POMC m RNA的表达 ,2 .0 Gy照射后不同时间点均未见有 POMC的表达。75m Gy照射后从 2～ 8h表达逐渐增加 ,8h达峰值 ,然后回降到假照水平。结论 :低剂量辐射可增强巨噬细胞 POMC转录 ,而高剂量则抑制其表达。     

低剂量电离辐射对小鼠脾脏细胞凋亡的影响

目的：研究不同剂量 Ｘ 射线全身照射对小鼠脾脏细胞凋亡的影响。方法：采用透射电镜术定性及原位末端标记（ Ｔ Ｕ Ｎ Ｅ Ｌ）术半定量地观察了电离辐射对小鼠脾脏细胞凋亡影响的时程变化及量效关系。结果：透射电镜观察到２ Ｇｙ Ｘ 射线全身照射后脾脏出现较多典型的凋亡的淋巴细胞,００７５ Ｇｙ 照射后细胞超微结构无显著变化。 Ｔ Ｕ Ｎ Ｅ Ｌ 法观察到高剂量电离辐射使脾细胞凋亡增多,而低剂量电离辐射则使脾细胞凋亡减少,剂量效应关系曲线呈“ Ｊ”型。结论：不同剂量电离辐射对脾细胞凋亡的影响不同;低剂量电离辐射使脾脏细胞凋亡减少为辐射兴奋效应的一种表现。     

INVOLVEMENT OF THE Ca^2＋-PROTEIN KINASE C AND ADENYLATE CYCLACE SIGNAL PATHWAYS IN THE ACTIVATION OF THYMOCYTES IN RESPONSE TO WHOLE-BODY IRRADIATION WITH LOW DOSE X-RAYS

Objective. To study the molecular mechanism of the stimulatory effect of low dose radiation(LDR) on T cell activation. Methods. Thymocytes from Kunming mice exposed to whole-body irradiation(WBI) with different doses of X-rays were analyzed for the changes in signal molecules of the phospholipase C-phos-phatidylinositol biphosphate(PLC-IP2) and G protein-adenylate cyclase(AC) pathways. Results. It was found that[Ca^2 ]i increased in response to doses within 0. 2 Gy which was most marked after 0. 075 Gy and the increase was accentuated in the presence of Con A. The changes in CD3 and cal-cineurin (CN) expression of the thymocytes followed the same pattern as the alterations in [Ca^2 ]i after LDR. The expression of α,β1 and β2 isoforms of protein kinase C(PKC) was all up-regulated after 0. 075 Gy with the increase in PKC-β1 expression being most marked. The cAMP/cGMP ratio and PKA activity of the thymocytes was lowered after low dose radiation and increased after doses above 0. 5 Gy in a dose-de-pendent manner, thus giving rise to J-shaped dose-response curves. The Ca antagonist TMB-8 and cAMP stimulant cholera toxin suppressed the augmented thymocyte proliferation induced by LDR. Conclusion. Data presented in the present paper suggest that activation of the PLC-PIP2 signal path-way and suppression of the AC-cAMP signal pathway are involved in the stimulation of the thymocytes fol-lowing WBI with low dose X-rays.     

低剂量辐射对裸鼠移植人胶质瘤(U251)细胞凋亡相关基因mRNA表达的影响

目的：研究低剂量辐射对裸鼠移植人胶质瘤U251细胞凋亡相关基因mRNA表达的影响。方法：35只荷人胶质瘤U251瘤裸小鼠,随机分为7个实验组,假照组：0 mGy;D₁组：75 mGy;D₂组：4 Gy;D₁-12 h+D₂组：D₁照射后12 h予以D₂;D₁-24 h+D₂组：D₁照射后24 h予以D₂;D₁-48 h+D₂组：D₁照射后48 h时予以D₂;D₁-72 h+D₂组：D₁照射后72 h予以D₂。每组5只。各实验组不同方式照射后4 d,荷瘤裸鼠全部处死,采用原位杂交技术检测荷瘤组织的p53、Bcl-2 和Bax的mRNA表达水平。结果：D₁（75 mGy）和D₂（4 Gy）照射后,胶质瘤细胞的p53和Bax的mRNA表达分别呈上升趋势,Bcl-2的mRNA表达呈下降趋势,但与假照组比较,差异无显著性（P＞0.05）; D₁+D₂组（D₁和D₂间隔24、48及72 h）的p53和Bax的mRNA表达明显增多,Bcl-2 mRNA表达显著下降,与假照组比较差异有显著性（P＜0.05或P＜0.01）。结论：低剂量辐射在一定程度上可能上调了胶质瘤细胞的p53、Bax的mRNA表达,下调了Bcl-2 mRNA的表达,同时对其后的大剂量辐射有协同作用。     

低剂量电离辐射对松果腺细胞周期的影响

目的 :探讨低剂量 X射线全身照射对小鼠松果腺细胞周期的影响。方法 :采用流式细胞术(FCM)检测小鼠松果腺细胞周期。结果 :低剂量电离辐射全身照射后 ,小鼠松果腺 G0 / G1期细胞百分数降低 (P<0 .0 5 ) ,S期细胞百分数升高 (P<0 .0 1) ,G2 + M期细胞百分数降低 (P<0 .0 5 )。结论 :低剂量电离辐射可促进小鼠松果腺细胞的 DNA合成及增殖。     

低剂量辐射对人骨髓间充质干细胞生物学特性的影响

目的：探讨低剂量辐射（LDR）对骨髓间充质干细胞（BM-MSC）生物学特性的影响。方法：应用体外培养传代的P4、P5、BM- MSC,分别采用剂量为50、75和100 mGy X射线照射(剂量率为12.5 mGy•min^-1),　检测不同剂量照射后BM-MSC生长、细胞周期与凋亡的变化。结果：与对照组比较,50、75和100 mGy照射后第5天BM-MSC生长进度明显加快（P<0.05）; 与同一时间对照组比较,50、75和100 mGy照射BM-MSC后,G₀/G₁期细胞百分率减少(P<0.05）,照射后72 h降至最低;S期细胞百分率在照射后48 和72 h逐渐明显增多(P<0.05）,以75 mGy照射后72 h,S期细胞百分率增多最明显(68.88%);而细胞凋亡的变化是50、75和100 mGy照射后24和48 h有增多趋势,照射后72 h凋亡细胞百分率有减少趋势。结论：LDR对BM-MSC有兴奋性效应。     

低剂量辐射对裸鼠移植人胶质瘤(U251)细胞凋亡的影响

目的：探讨低剂量辐射对裸鼠移植人胶质瘤U251细胞凋亡的影响。方法：35只荷人胶质瘤U251裸鼠,随机分为7个实验组(每组5只),即假照组(0 mGy),D₁组(75 mGy),D₂组(4Gy),D₁-12 h+D₂组(D₁照射后12 h给予D₂),D₁-24 h+D₂组(D₁照射后24 h给予D₂),D₁-48 h+D₂组(D₁照射后48 h给予D₂)和D₁-72 h+D₂组(D₁照射后72 h给予D₂)。各实验组以不同方式照射后4 d,荷瘤裸鼠全部处死,采用TUNEL法检测裸小鼠移植人胶质瘤组织的细胞凋亡。结果：D₁（75 mGy）照射后,细胞凋亡指数（AI）增至(0.19±0.07),但与假照组（0.17±0.07）比较差异无显著性（P＞ 0.05）。D₂（4 Gy）组、D₁+D₂各组细胞凋亡指数均明显增加,分别为0.54±0.05、0.64±0.04、0.63±0.04、0.65±0.11及0.67±0.07,与假照组比较差异均具有显著性（P＜0.01）。与D₂组比较,D₁+D₂各组细胞凋亡指数增加更为明显,两者比较差异均具显著性（P＜0.05）。结论：75 mGy照射对胶质瘤细胞凋亡可能有一定程度的影响,低剂量辐射与大剂量辐射有协同促胶质瘤细胞凋亡的作用。     

低剂量电离辐射对松果腺调节睾丸酮的影响

目的 :探讨低剂量 X射线全身照射对小鼠松果腺调节睾丸酮 ( TS)的影响。方法 :采用放免分析法检测低剂量电离辐射免疫兴奋效应的动物模型血清 TS。结果 :血清 TS在照射后 4h开始升高 ,8h达峰值 ( P<0 .0 1 ) ,1 2 h降至正常 ,2 4 h再次升高 ( P<0 .0 5 ) ,呈双峰变化趋势。结论 :低剂量电离辐射可引起松果腺调节功能增强 ,进而引起下丘脑 -垂体 -性腺轴功能变化 ,TS水平升高。     

低剂量电离辐射对松果腺调节睾丸酮的影响

目的:探讨低剂量X射线全身照射对小鼠松果腺调节睾丸酮(TS)的影响.方法:采用放免分析法检测低剂量电离辐射免疫兴奋效应的动物模型血清TS.结果:血清TS在照射后4 h开始升高,8 h达峰值(P＜0.01),12 h降至正常,24 h再次升高(P＜0.05),呈双峰变化趋势.结论:低剂量电离辐射可引起松果腺调节功能增强,进而引起下丘脑-垂体-性腺轴功能变化,TS水平升高.