高功率微波辐照小鼠免疫组织基因表达谱初步分析

目的：观察一定强度高功率微波(HPM)诱发的小鼠胸腺及淋巴结免疫组织差异基因表达谱的变化,揭示非热效应在分子水平上的作用机制。方法：应用cDNA基因芯片技术分析微波非热效应的分子机制。结果：(1)淋巴结上调的差异表达基因519个,下调基因305个;胸腺上调基因149个,下调基因205个。(2)差异表达基因的生物学功能主要涉及免疫反应及防御、细胞凋亡、DNA修复与复制、应激反应、信号转导、细胞粘附、细胞生长及周期、组织器官发生、物质代谢、细胞增殖等多个方面。结论(1)胸腺差异表达基因总数少于淋巴结,且胸腺差异基因上调及下调的幅度也低于淋巴结,表明淋巴结对HPM辐照的敏感性要高于胸腺。(2)HPM对机体免疫组织的影响可能属非热效应的作用机制,且涉及的差异基因范围也较为广泛。     

γ线照射小鼠胸腺组织基因表达转录谱分析

目的 探讨6 Gy γ线照射后不同时间小鼠胸腺组织基因表达转录谱的动态变化。方法 应用快速高通量的cDNA基因芯片技术进行研究。结果 1随照射后时间推移,差异表达基因数目和种类逐渐减少,如照射后1、6、14和28 d差异基因数量分别为878、318、162和25;2辐射所诱导的胸腺组织差异表达基因广泛涉及细胞周期、免疫和应激、细胞凋亡、细胞信号转导、转录调节、DNA合成修复和重组、细胞骨架、离子通道和运输、代谢、蛋白翻译和合成、发育、细胞分化多个方面;3照射后对某些重要差异表达基因的分析表明,与细胞周期相关的基因有5个(上调3个:Cyclin G、Anxa1、Fgf1,下调2个:Cdc2a、Cdc25b);与免疫应激相关的5个(上调4个:IL-18、Casp1、IL-15、IL-7,下调1个:Cd28);与细胞凋亡相关的7个(上调4个:Casp1、Anxa1、Perp、IL-7,下调3个:Pten、Api5、Fas)。结论 6 Gy γ线照射后,小鼠胸腺组织差异表达基因随照射后时间延长不仅涉及多个靶点、多个层次,显示出多样性变化的特点,而且显示出时间上的明显差异;从基因水平上揭示了中等剂量照射小鼠胸腺组织损伤修复和重建基因的变化规律,为辐射免疫损伤与修复的分子机制和防治措施的研究提供了新的启示。     

免疫调节剂与辐射所致免疫损伤对辐射免疫重建的启示

免疫细胞之间、免疫细胞与细胞因子之间构成关系复杂的调节网络,通过正向激活和负向抑制作用维护免疫功能的稳定和平衡。近年来在器官移植领域对免疫抑制研究较为深入,临床上对抗移植排异的免疫抑制剂快速增长,其作用中心是T细胞相关受体和3条信号通路。研究发现电离辐射所致免疫抑制受体高表达与移植免疫抑制存在类似分子机制,解除其免疫抑制对辐射损伤免疫重建的作用值得探索。新的免疫激活剂提出通过TLR受体（Toll-like receptor）对抗辐射损伤发挥免疫促进作用也取得进展,探索新型免疫激活剂以及逆转免疫抑制对放射病免疫重建可以发挥重要作用。     

致死剂量的γ线照射后小鼠胸腺淋巴细胞的凋亡规律及与bax、bcl-2和Bcl-XL表达的关系

目的：观察致死剂量γ线照射后小鼠胸腺淋巴细胞凋亡特征及与Bax、Bcl-2和Bcl-XL蛋白和mRNA表达的关系，为急性重度以上放射病的治疗提供依据。方法：清洁级C57小鼠250只，随机分为0、6、9、12、15和20 Gy6个剂量组.经γ线全身1次照射后，于照射后1～28d和3～12个月，活杀取胸腺和外周血，用原位末端标记(TUNEL)和麦格-姬姆萨(MGG)染色检测胸腺淋巴细胞的凋亡：用原位杂交和碱性磷酸酶免疫组化染色法，检测Bax、Bcl-2和Bcl-XL mRNA和其蛋白的表达。结果.(1)各剂量组小鼠外周血白细胞在照射后6h，出现一过性的升高，以后迅速下降.6Gy照射后7d降至最低，至照射后28d基本恢复到正常水平：(2)不同剂量的γ线照射后24h，胸腺淋巴细胞的凋亡率迅速升高；在6～12Gy范围内与照射的剂量呈正比，≥15Gy照射后变化不明显。(3)6Gy照射后24h，胸腺淋巴细胞的凋亡率达高峰，而后开始降低；但直至照射后6个月和12个月，凋亡率仍明显高于对照组。(4)6Gy照射后3h，胸腺淋巴细胞中Bax蛋白的表达即出现增加，至24h达峰值，显示出时效关系；而Bcl-2蛋白于照射后3h即明显下降，24h降至最低；Bcl-XL蛋白也在照射后24h降至最低。bax和bel-2 mRNA的检测与蛋白水平的检测一致。结论：经6～12 Gy照射后，淋巴细胞的凋亡与照射剂量成正比，≥15 Gy照射后凋亡率下降，提示≤12 Gy照射后胸腺淋巴细胞的凋亡是其死亡的主要方式。促凋亡蛋白Bax表达的增加及抗凋亡蛋白Bcl-XL表达的下降，与照射剂量和淋巴细胞的凋亡率呈现较好的对应关系，提示它们在致死剂量的照射所致胸腺淋巴细胞凋亡的调控中起着重要作用。     

γ-射线对Smad 3基因剔除小鼠免疫功能影响的初步分析

目的:观察5．0 Gyγ-射线全身照射对Smad 3基因剔除小鼠免疫组织和外周血淋巴细胞亚群的影响及其机制。方法:应用TUNEL和FCM方法观察照射后不同Smad 3基因型小鼠胸腺、脾脏、淋巴结和外周血淋巴细胞亚群和淋巴细胞凋亡率的变化。结果:(1)照后Smad 3 / 、Smad 3 /-和Smad 3-/-三种基因型小鼠外周血WBC和淋巴细胞绝对数均迅速下降,直至照后10d均未恢复到对照组水平,而Smad 3-/-小鼠恢复速度较快。(2)三种基因型小鼠外周血CD3 细胞照后10d明显降低,分别约为对照组的40．2％、31．7％和49．3％,而CD8 细胞亚群的降低的更为明显,分别约为对照组的10．1％、10．6％和27．4％,Smad 3-/-小鼠降低的幅度小于Smad 3 / 和Smad 3 /-组。(3)小鼠胸腺和脾脏照射后T细胞亚群明显降低,而三种基因型小鼠中以Smad 3-/-小鼠各细胞亚群的降低幅度较小。(4)照后三种基因型小鼠CD19 细胞在免疫组织中降低的幅度不同,在淋巴结中CD19 细胞的降低更为明显。(5)照后小鼠淋巴细胞的凋亡率显著增加,然而无论是在外周血、胸腺,还是脾脏、淋巴结,三种基因型小鼠中均以Smad 3 / 淋巴细胞凋亡率的升高最为明显,而Smad 3-/-小鼠显示出相对的辐射不敏感性。结论:5．0 Gyγ-射线能诱发不同Smad 3基因型小鼠外周血和免疫组织淋巴细胞的明显凋亡,导致外周血WBC、淋巴细胞数量的明显减少和免疫细胞功能亚群的损伤;然而对多种指标观察的结果均首次表明, Smad 3基因敲除后导致了小鼠相对的辐射不敏感性,可能与TGF-β信号转导通路的抑制有关,其调节机制尚需进一步阐明。     

γ辐射诱发的人AHH-1 T淋巴细胞凋亡及其调控机制

目的：研究电离辐射诱发正常人AHH-1 T淋巴母细胞凋亡的特点及其调控机制，为辐射免疫损伤的防治提供实验依据。方法：用TUNEL、麦格-姬姆萨(MGG)法、MTT比色法及碱磷酶免疫组织化学染色法。分别检测T细胞凋亡、细胞活存以及Bax、Bcl-XL和caspase-3重要凋亡相关蛋白的表达及规律。结果：①在一定照射剂量范围内随照射剂量的增加，AHH-1 T细胞凋亡率持续升高，而细胞活的活存率则急剧下降，两者均呈现明显的剂量效应关系。②促凋亡蛋白Bax的表达随照射剂量的增加明显增强，而凋亡抑制蛋白Bcl-XL则呈持续下降的趋势。③活化的凋亡执行蛋白caspase-3的活性随照射剂量的增加显著升高，与凋亡率呈现明显的相应关系。结论：AHH-1 T细胞的大量凋亡，可能是辐射导致淋巴细胞急剧减少、机体免疫功能降低的重要原因；Bax、Bcl-XL和caspase-3蛋白在辐射诱发的T细胞凋亡调控中具有重要作用。     

γ射线照射致小鼠胸腺组织信号转导差异基因的变化及意义

目的探讨6Gyγ射线照射后不同时间小鼠胸腺组织信号转导差异基因表达谱的动态变化。方法雄性C57BL/6小鼠48只,5～6周龄,经6Gyγ射线照射后,分别于照射后1、6、14、28d分批活杀取胸腺。提取胸腺组织总RNA,应用快速高通量cD-NA基因芯片技术检测γ射线照射后的差异表达基因,特别是与信号转导相关的差异基因的表达。结果小鼠经6Gyγ射线照射后,随时间推移,胸腺组织信号转导相关差异表达基因数目逐渐减少,照射后1、6、14、28d差异基因数量分别为126、43、27和0个。辐射所诱导的胸腺组织信号转导差异表达基因在照射后不同病理阶段,涉及不同的信号通路,主要包括Wnt受体信号通路、MAPK信号通路、G蛋白偶联受体信号PI-3K/AKT通路、NIK-I-κB/NF-κB级联信号通路等。结论 6Gyγ射线照射小鼠胸腺组织信号转导基因涉及多个信号通路,并且显示出时间上的明显差异。     

电磁脉冲对恒河猴淋巴细胞的损伤效应及其机制

目的:研究电磁脉冲对恒河猴淋巴细胞的损伤作用及其机理,为其防护提供参考依据。方法:用本实验室建立的电磁脉冲发生源进行照射,照射场强为6×10~4V/m,在5min 内重复照射30次。脉宽为25～30 ns,单次脉冲前沿为20ns。用原位末端标记技术和麦格-姬姆萨染色检测凋亡细胞,用碱磷酶免疫组化技术检测 Bax和 Bcl-2凋亡相关蛋白的表达。结果:(1)上述场强照后1d,淋巴细胞凋亡即开始增多,照后3d 接近峰值,一直持续到照后14d,与对照(照前)值比较,在照后3、7、14d 淋巴细胞凋亡指数分别为对照值的2.2、2.5和2.2倍。(2)照射后外周血淋巴细胞数量也迅速减少,相同场强照射后3、7、14d 约为对照值的74%,77%79%。(3)照射后3d,淋巴细胞 Bax 蛋白即出现增加,7d 达到峰值,Bax 阳性的淋巴细胞约为对照值的3.1倍。而 Bcl-2蛋白照射后出现减少,于照后7d 降至最低,Bcl-2阳性的淋巴细胞约为对照值的36%。这些结果提示 Bax 能促进 EMP 诱发的淋巴细胞凋亡,而 Bcl-2则起抑制作用。结论:EMP 能够诱发恒河猴外周血淋巴细胞的大量凋亡,细胞凋亡可能是导致 EMP 照射后淋巴细胞数量迅速降低和免疫功能出现抑制的主要原因之一。Bax 和 Bcl-2在 EMP 诱发的淋巴细胞凋亡调控中起重要作用。