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。     

氮氧自由基化合物对60Co γ射线致BALB/c小鼠辐射损伤的防护作用

目的 观察氮氧自由基化合物NHCOCH3-TEMPO对雄性BALB/c小鼠电离辐射损伤的防护效果。方法 将120只雄性BALB/c小鼠按随机数字表法分成4和7 Gy照射组,每组60只,每组再按随机数字表法分成6组,每组10只,分别为生理盐水对照组、生理盐水照射组、低剂量TEMPO照射组、中剂量TEMPO照射组、高剂量TEMPO照射组和阳性对照(WR-2721)组。⁶⁰Co γ射线照射前0.5 h动物腹腔注射防护药物,剂量分别为:WR-2721组200 mg/kg、低、中、高剂量TEMPO组分别为100、200和400 mg/kg、生理盐水对照组和生理盐水照射组给予等量生理盐水。4 Gy全身照射组用于观察小鼠照后8和15 d骨髓有核细胞数、骨髓DNA含量和外周血象的变化;7 Gy全身照射用于观察小鼠照后30 d生存率。结果 4 Gy照射后,TEMPO预处理组小鼠骨髓有核细胞计数、骨髓DNA含量较生理盐水照射组均明显增加(t=2.53~6.13,P<0.05);中剂量TEMPO预处理组小鼠外周血白细胞数较生理盐水照射组明显增加(t=4.34,P<0.05),但外周血红细胞数与生理盐水照射组相比,差异无统计学意义。7 Gy照射后,低剂量TEMPO预处理组小鼠30 d存活率较生理盐水照射组明显增加(χ²=5.934,P<0.05)。结论 氮氧自由基化合物NHCOCH3-TEMPO对雄性BALB/c小鼠γ射线辐射损伤有一定的防护作用。     

还原型谷胱甘肽对小鼠放射性肺损伤的影响

目的 研究还原型谷胱甘肽(GSH)对放射性肺损伤(RILI)小鼠的作用及其损伤机制。方法 100只BALB/c小鼠随机数字表法分为健康对照组、15 Gy组、30 Gy组、15 Gy+GSH组和30 Gy+GSH组,每组20只。GSH组小鼠腹腔注射0.2 ml 240 mg/ml GSH,单纯照射组腹腔注射等体积的生理盐水作对照,建立15和30 Gy X射线的RILI模型。于照射前、照射后1、2、3周收集血样,采用ELISA法检测MMP-9、TIMP-1、IL-4和IL-6的表达量,HE染色观察病理情况,并分析小鼠的体重和免疫系统变化。结果 照射后,小鼠的脾脏指数先急速下降,下降速度随照射剂量增加而降低(F=29.84,P<0.05);1周后随照射剂增加而慢慢上升(F=13.91、4.61,P<0.05)。血清MMP-9与IL-6表达随照射剂量增加而升高(F=81.27、10.86,P<0.05),TIMP-1和IL-4相反。随照射后时间延长,MMP-9表达量先上升后下降(F=52.22,P<0.05),TIMP-1和IL-4先下降后上升(F=138.96、8.48,P<0.05),IL-6表达始终上升。结论 GSH具有抗放射性肺损伤作用,尤其在低剂量照射下更明显。     

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。     

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。     

电离辐射对小鼠脾细胞中调节性T细胞及其相关分子表达的影响

目的 观察不同剂量X射线照射后不同时间小鼠脾细胞中调节性T细胞和叉头状转录因子(Foxp3)的表达变化,探讨X射线对调节性T细胞以及相关因子Foxp3的影响。方法 112只雄性ICR小鼠,随机平均分为低剂量(0.075 Gy)组和高剂量(2 Gy)组,用X射线深部治疗机分别进行0.075和2 Gy全身照射,于照射后0、4、8、16、24、48和72 h处死,取脾脏,分别应用流式细胞术和RT-PCR法检测调节性T细胞和Foxp3的表达水平。结果 0.075和2 GyX射线全身照射后,小鼠脾细胞CD4+CD25+Treg 细胞百分比均在照射后8 h达高峰,随后一直保持较高水平,高于照射前水平(2 Gy,在8、16、48、72h时,t=4.65、4.28、3.71、2.88,P<0.05; 0.075 Gy,在8、16、24、72h时,t=8.73、10.55、4.21、4.65,P<0.05)。Foxp3在mRNA水平,0.075 Gy照射后变化不明显,而2 Gy照射后于24 h形成峰值。Foxp3在蛋白质水平,0.075 Gy照射后并未有显著变化;而2 Gy照射后于16 h形成峰值,随后略有下降,但仍保持较高水平。结论 调节性T细胞及相关分子Foxp3的不同变化可能成为高、低剂量X射线诱导不同免疫效应的原因之一。     

不同剂量辐射诱导小鼠胸腺Th1-Th2-Th3型细胞相关基因的功能分析

目的 应用功能分类基因芯片技术,分析高、低剂量全身照射对小鼠胸腺细胞中Th1、Th2及Th3/Tr1各亚型功能相关基因的差异表达,探讨辐射免疫效应的分子机制.方法 健康ICR小鼠按随机数字表法分为低剂量组(0.075 Gy)、高剂量组(2.0 Gy)和假照组,于照射后16 h处死小鼠取胸腺组织,应用细胞因子与炎症反应PCR芯片技术进行Th1-Th2-Th3功能分类芯片分析.结果 低剂量(0.075 Gy)X射线全身照射后小鼠胸腺细胞中有8个基因表达上调,5个基因表达下调;高剂量(2.0 Gy)X射线全身照射后小鼠胸腺细胞中有54个基因表达上调,3个基因表达下调.具体有Th型细胞相关基因、Th2型细胞相关基因、Th3/Tr1型细胞相关基因、Th1/Th2型免疫应答基因以及转录因子相关基因.其中,低剂量辐射诱导胸腺中的Th1型细胞相关基因Stat4和Socs1的表达上调,而对Th2型和Th3/Tr型细胞相关基因IL-4ra、Cebpb、Gata3及Tgfb3下调,最终导致Th1型免疫应答基因Sftpd上调.高剂量辐射均可诱导Th1、Th2和Th3/Tr型细胞相关基因的上调,但Th1型免疫应答基因表达无变化,而Th2型免疫应答相关基因Cd86、IL-18、IL-10以及Irf4上调.结论 低剂量辐射诱导Th1型免疫应答,而高剂量辐射诱导Th2型免疫应答.     

小剂量辐射对小鼠全基因组DNA甲基化的影响

目的 探讨小剂量辐射(LDR)对小鼠全血基因组DNA甲基化的影响,以及DNMT1、MBD2在外周血单个核细胞(PBMC)及各组织中的表达变化。方法 SPF级BALB/c雄性小鼠30只按随机数字表法均分为3组:对照组、单次0.5 Gy照射组和分次0.5 Gy(0.05 Gy/d×10 d)照射组。照射组均行6 MV X射线全身照射。其中分析早期效应的15只小鼠(5只/组)在末次照射后2 h,每组10只处死,分析延迟效应的另外15只小鼠末次照射后30 d处死。收集PBMC、肾脏、肝脏、脾脏、脑及肺组织。采用整体甲基化定量试剂盒和高效液相色谱法(HPLC)分析全血DNA甲基化水平,RT-PCR法检测小鼠PBMC及各组织DNMT1和MBD2 mRNA的表达。结果 末次照射后2 h,与对照组比较,分次照射组全血DNA甲基化水平降低(两种检测方法,t =10.19和8.93,P<0.05),DNMT1和MBD2 mRNA在小鼠PBMC、肾脏和肝脏中表达均降低(t =5.06、3.01、3.97、12.25、3.50和3.73,P<0.05),MBD2 mRNA表达在脾脏中降低(t =3.03,P<0.05);而单次照射组均无明显改变。末次照射后1个月,单次、分次照射组的全血甲基化水平较对照组差异均无统计学意义,仅分次照射组小鼠PBMC和脑组织MBD2 mRNA水平降低(t =3.52和2.85,P<0.05)。结论 分次LDR可引起全基因组低甲基化,这种效应具有组织特异性,可能与DNMT1、MBD2的表达降低有关。     

电离辐射对小鼠脾脏ICOS/ICOSL及相关信号通路的影响

目的 观察不同剂量X射线照射后小鼠脾细胞可诱导共刺激分子及其配体（ICOS/ICOSL）与核因子NF-κB、细胞因子IL-10表达量的变化。方法 健康ICR小鼠按随机数字表法分为低剂量照射组（0.05、0.075和0.2 Gy）、高剂量照射组（1、2、4和6 Gy）和假照组。假照组于假照后16 h处死,高、低剂量照射组分别于照后0、4、8、16、24、48、72 h处死小鼠,分离小鼠脾脏制成单细胞悬液,提取脾组织总蛋白,采用流式细胞术检测ICOS/ICOSL,Western blot法检测NF-κB蛋白水平,采用ELISA法检测IL-10分泌量的变化。结果 在0.05、0.075 Gy低剂量照射后,ICOS/ICOSL双阳性细胞百分比显著低于假照组（t=4.743、4.120,P<0.01）;在4、6 Gy高剂量照射后 ,则上调其表达（t=-4.950、-7.310,P<0.01）。核因子NF-κB变化趋势与ICOS/ICOSL表达变化相似。IL-10在0.075、0.2 Gy低剂量照射后明显低于假照组（t=5.277、2.854,P<0.05）,但在6 Gy照射后明显高于假照组（t=7.196,P<0.01）。结论 低剂量电离辐射抑制ICOS/ICOSL、NF-κB和IL-10的表达,而高剂量辐射上调ICOS/ICOSL表达,并激活核因子NF-κB,进而导致IL-10分泌量升高。     

小鼠放射性肠炎模型的建立

目的 建立小鼠放射性肠炎模型。方法雌性BALB/c小鼠84只,随机分为对照组(24只)、6 Gy组(28只)及10 Gy组(32只),⁶⁰Co γ射线对小鼠腹部一次性照射,在照射后3、7、14和21 d检测血象及肝、肾功能,并取肠道组织做病理及一氧化氮(NO)检测。结果照射后3、7 d,6 Gy及10 Gy组WBC、PLT均较对照组降低;10 Gy组肝功能异常;10 Gy组照射后3 d肠道组织NO水平降低;照射后3、7 d,2个照射组小肠绒毛高度降低,隐窝深度变浅、数目减少,隐窝腔变大,均出现放射性肠炎改变,10 Gy组死亡较多,6 Gy组更能模拟临床放射性肠炎,为研究提供模型。结论⁶⁰Co 射线一次性腹部照射建立小鼠放射性肠炎模型,6 Gy照射剂量更为合适。     

医学工作者的职业照射:剂量水平、辐射危害和个人剂量监测

辐射的医学应用是核能应用中最为活跃的领域,特别是近20年来介入放射学突飞猛进的发展,医学工作者是职业受照群体中增长最快的,也是最大的受照群体。由于辐射防护管理和培训的滞后,辐射防护意识和装备满足不了迅猛发展的需要,医学工作者(特别是介入放射学工作者)的职业性受照剂量较高,因此医学工作者是职业受照群体中最应受到关注的群体。为此,告诫职业受照的医学工作者,在用辐射技术造福于病人的同时,要关注自已的安全和健康,加强防护,接受完整的个人剂量监测。     

医学工作者的职业照射：剂量水平、辐射危害和个人剂量监测

辐射的医学应用是核能应用中最为活跃的领域，特别是近20年来介入放射学突飞猛进的发展，医学工作者是职业受照群体中增长最快的，也是最大的受照群体。由于辐射防护管理和培训的滞后，辐射防护意识和装备满足不了迅猛发展的需要，医学工作者（特别是介入放射学工作者）的职业性受照剂量较高，因此医学工作者是职业受照群体中最应受到关注的群体。为此。告诫职业受照的医学工作者，在用辐射技术造福于病人的同时，要关注自已的安全和健康，加强防护。接受完整的个人剂量监测。     

A new effective Monte Carlo Midway coupling method in MCNP applied to a well logging problem

The background of the Midway forward–adjoint coupling method including the black absorber technique for efficient Monte Carlo determination of radiation detector responses is described. The method is implemented in the general purpose MCNP Monte Carlo code. The utilization of the method is fairly straightforward and does not require any substantial extra expertise. The method was applied to a standard neutron well logging porosity tool problem. The results exhibit reliability and high efficiency of the Midway method. For the studied problem the efficiency gain is considerably higher than for a normal forward calculation, which is already strongly optimized by weight-windows. No additional effort is required to adjust the Midway model if the position of the detector or the porosity of the formation is changed. Additionally, the Midway method can be used with other variance reduction techniques if extra gain in efficiency is desired.     

Partial lung shield for TBI

In this study, AP/PA setup was used with a 4 MV linear accelerator. The prescribed dose is 1000 cGy, with a dose per fraction of 200 cGy. One of the simplest lung dose determinations is the nomograph relating dose correction factor and patient thickness. To save time in taking port film in every treatment, lung block is used in alternating fashion: anterior blocks are used in the second and fourth fraction and posterior block is used in the third and fifth fraction. If we set the average correction factor for the lower density lung to 1.18, the six open fields will deliver an average of 708 cGy to the lung. To limit the lung dose to 10 Gy, each blocked field should deliver 73 cGy. Measurements showed that a thickness of slightly less than 1 cm of cerrobend provides approximately 65% transmission, which approximates the desired 73% broad beam transmission. The proper transmission of the partial lung shield is verified by measurements made for the patients with diodes placed at the entrance and the exit side of the lung. While we describe a particular setup, the procedure can be modified to accommodate different dose fraction. There are many ways to deliver the TBI dose, and the method of constructing the partial lung shield described here is one of the many methods that may be used to limit the dose to the lung.     

Biological basis of radiation protection needs rejuvenation

Abstract

Purpose: Human beings encounter radiation in many different situations – from proximity to radioactive waste sites to participation in medical procedures using X-rays etc. Limits for radiation exposures are legally regulated; however, current radiation protection policy does not explicitly acknowledge that biological, cellular and molecular effects of low doses and low dose rates of radiation differ from effects induced by medium and high dose radiation exposures. Recent technical developments in biology and medicine, from single cell techniques to big data computational research, have enabled new approaches for study of biology of low doses of radiation. Results of the work done so far support the idea that low doses of radiation have effects that differ from those associated with high dose exposures; this work, however, is far from sufficient for the development of a new theoretical framework needed for the understanding of low dose radiation exposures.

Conclusions: Mechanistic understanding of radiation effects at low doses is necessary in order to develop better radiation protection policy.     

辽宁省公众所受电离辐射照射的基本估计

作者报告了辽宁省公众所受电离辐射照射剂量的综合结果，对其结果进行分析认为：各种主要电离辐射对公众所致的人均年有效剂量当量分别为：宇宙辐射电离成分２５１μＳｖ；地表γ辐射５３７μＳｖ；食品和水中放射性核素３１０μＳｖ；空气中氡及其子体１１６０μＳｖ；医用Ｘ射线９１．１μＳｖ；核医学１６μＳｖ；职业照射０．３９μＳｖ；放射性落下灰４６μＳｖ；燃煤放射性排出物及灰份１００μＳｖ，总计２５１１μＳｖ．各类辐射所占份额是天然辐射８９．９％（２２５８μＳｖ），医疗照射４．３％（１０７．１μＳｖ），职业照射０．０１６％（０．３９μＳｖ），放射性落下灰１．８％（４６μＳｖ），燃煤４．０％（１００μＳｖ）．     

从病理学角度看切尔诺贝利核事故的医学生物学后果

本文根据病理形态学特征提出了对切尔诺贝利事故所致小剂量/剂量率受害者疾病分类的方法,指出了尸检研究中应注意的问题,从8个方面的症状表现核事故中青年救援者多器官疾病对加速机体老化的证明及指出了它在生物医学上的意义,提出了小剂量/剂量率技术事故殃及的三种组织或细胞成分的可能机制及其后果,重点分析了基辅地区居民甲状腺小泡性滤泡瘤的病理学形态改变的特点.     

卫星生物搭载舱的辐射剂量测量及蚕卵生物叠试验

本文利用LiF热释光剂量计对我国生物搭载舱内外宇宙辐射剂量作了监测研究。经过八天的近地轨道飞行,舱内累积辐射剂量约为0.53±0.04mGy,平均日剂量约为0.07mGy/d。舱内辐射剂量主要是能量为50MeV 以上的高能质子形成的。这一剂量水平比地面高27倍,但未超过最大允许剂量,在评价空间生物效应时可作参考。本文还讨论了屏蔽厚度的影响,中子对剂量的贡献及舱内平均日剂量与轨道高度的关系。在生物舱内放置了CR-39塑料核径迹探测器与蚕卵组成的生物叠进行宇宙线重粒子及其生物效应的研究。为判定蚕卵样品是否被重粒子所击中,解决了重粒子射入蚕卵的径迹定位技术。试验表明,生物叠中被重粒子击中的蚕卵孵化率略高于未被击中的蚕卵孵化率,虽因样本量少不能满足统计学要求,但其趋势与国外报导的某些试验结果相一致。