當(dāng)歸多糖促進(jìn)急性放射損傷小鼠造血功能恢復(fù)及機(jī)制研究.pdf

1、輻射可造成機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、造血系統(tǒng)等多器官多組織功能障礙。骨髓是輻射敏感組織，造血功能障礙是輻射損傷的主要表現(xiàn)之一。為了減輕輻射對(duì)人體的損害，人們迫切需要研發(fā)一些無(wú)毒或低毒的輻射防護(hù)劑。當(dāng)歸是傳統(tǒng)的活血化瘀類中藥，當(dāng)歸多糖（Angelica polysaccharide，APS）是其有效成分之一。研究發(fā)現(xiàn)APS既能顯著提高輻射損傷小鼠外周血象，促進(jìn)造血功能恢復(fù)，又能上調(diào)造血微環(huán)境中的基質(zhì)細(xì)胞分泌造血生長(zhǎng)因子來(lái)調(diào)節(jié)血細(xì)胞的生成，

2、且能動(dòng)員小鼠造血干/祖細(xì)胞（hematopoietic stem and progenitor cells，HSPC）從骨髓向外周血遷移。目前關(guān)于APS在抗輻射損傷中的作用已有很多報(bào)道，主要涉及加快外周血象恢復(fù)和加強(qiáng)免疫監(jiān)視能力等。但是APS作用的分子機(jī)制還未見(jiàn)報(bào)道。
　　 那么，APS促進(jìn)造血功能恢復(fù)可能的機(jī)制是什么?是加速骨髓中成熟血細(xì)胞釋放到外周血或/和促進(jìn)照射后骨髓內(nèi)殘存的HSPC增殖分化而升高外周血象?血細(xì)胞發(fā)生的調(diào)控

3、是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中黏附分子與配體的相互作用是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但急性放射損傷早期骨髓造血細(xì)胞黏附分子受體與基質(zhì)細(xì)胞黏附分子配體都受到損傷。許多黏附分子與HSPC的歸巢、增殖、分化有關(guān)，其中黏附分子CD44和CD49d至關(guān)重要，CD44和CD49d表達(dá)的高低將影響HSPC與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附，從而影響HSPC的增殖、分化、歸巢等。同時(shí)，輻射能引起細(xì)胞周期G1期阻滯，使骨髓無(wú)法維持正常的造血功能。因此，解除骨髓G1期阻滯是拮抗骨髓

4、輻射損傷的重要途徑。細(xì)胞周期不同時(shí)相間存在關(guān)鍵的調(diào)控點(diǎn)，其中最重要的是G1/S調(diào)控點(diǎn)，受細(xì)胞周期蛋白（Cyclin）和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶復(fù)合物（cyclin dependentedkinase，CDK）的調(diào)控，而CyclinD2可調(diào)節(jié)小鼠骨髓造血細(xì)胞G1期向S期轉(zhuǎn)換。因此我們以骨髓單個(gè)核細(xì)胞（bone marrow mononuclear cell，BMNC）表面黏附分子CD44、CD49d表達(dá)變化及CyclinD2 mRNA和蛋白

5、表達(dá)差異為切入點(diǎn)研究APS促進(jìn)急性放射損傷小鼠造血功能恢復(fù)的可能機(jī)制。
　　 本研究在建立BALB/c小鼠急性放射損傷實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的基礎(chǔ)上，研究APS對(duì)急性放射損傷小鼠BMNC表面黏附分子表達(dá)及其細(xì)胞周期的影響，為進(jìn)一步探討APS促進(jìn)急性放射損傷小鼠骨髓造血功能恢復(fù)的分子機(jī)制提供新的思路。
　　 目的：研究APS對(duì)急性放射損傷小鼠BMNC表面黏附分子表達(dá)及細(xì)胞周期的影響，從而更深入了解其促進(jìn)骨髓造血功能恢復(fù)的分子機(jī)制。<

6、br>　　 方法：
　　 1.BALB/c小鼠分為七組：正常對(duì)照組不作任何處理。生理鹽水（NS）、2 mg/kg APS和8 mg/kg APS分別按放射前和放射后給藥分為預(yù)處理組和治療組，此六組BALB/c小鼠全身均勻照射X射線，總劑量4.0 Gy，時(shí)間1.25min。
　　 2.常規(guī)方法計(jì)數(shù)外周血WBC、RBC、PLT及BMNC。
　　 3.流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)APS對(duì)放射損傷小鼠Sca-1+BMNC黏附分子CD

7、44和CD49d表達(dá)的影響。
　　 4.流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)APS對(duì)放射損傷小鼠BMNC細(xì)胞周期的影響。
　　 5.MTT法測(cè)定APS對(duì)放射損傷小鼠骨髓細(xì)胞增殖能力的影響。
　　 6.RT-PCR和Western blot方法分別檢測(cè)APS對(duì)放射損傷小鼠BMNC細(xì)胞周期蛋白D2（CyclinD2）mRNA和蛋白表達(dá)水平的影響。
　　 結(jié)果：
　　 1.急性放射損傷模型的建立：造模成功后外周血血細(xì)胞和BM

8、NC細(xì)胞數(shù)顯著低于正常對(duì)照組；小鼠表現(xiàn)為飲水量減少，進(jìn)食緩慢，皮毛略凌亂，光澤性差，活動(dòng)遲緩，小鼠之間相互靠攏。
　　 2.外周血WBC、RBC、PLT及BMNC的變化：照射后第7、14d各NS組小鼠全血各系及BMNC細(xì)胞數(shù)全面下降，與正常對(duì)照組有顯著差異（P<0.05）；各APS組小鼠全血各系及BMNC細(xì)胞數(shù)與同時(shí)間點(diǎn)NS組相比下降幅度??；APS預(yù)處理組的WBC和BMNC較同時(shí)間點(diǎn)同劑量APS治療組相比恢復(fù)快（P<0.05）；

9、8mg/kg APS組較同時(shí)間點(diǎn)、同種給藥方式2mg/kg APS組各指標(biāo)恢復(fù)快，但差異無(wú)顯著性。
　　 3.Sca-1+BMNC表面黏附分子CD44、CD49d表達(dá)的變化：照射后第7、14d各NS組小鼠Sca-1+BMNC表面CD44、CD49d表達(dá)的陽(yáng)性率低于正常對(duì)照組（P<0.05），第14d較第7d CD44表達(dá)有明顯上升（P<0.01）；第7d各APS治療組小鼠Sca-1+BMNC表面CD44、CD49d表達(dá)的陽(yáng)性率明

10、顯高于正常對(duì)照組（P<0.05），而各APS預(yù)處理組表達(dá)陽(yáng)性率則低于正常對(duì)照組（P<0.05）；第14d各APS組較第7d均表達(dá)下降，且均低于正常對(duì)照組（P<0.05）。
　　 4.骨髓細(xì)胞增殖能力的變化：各APS組小鼠骨髓細(xì)胞的增殖能力較各NS組增強(qiáng)（P<0.01），但各組均低于正常對(duì)照組（P<0.05）。
　　 5.BIVINC細(xì)胞周期的變化：照射后第7、14d各NS組小鼠BMNC停滯于G0/G1期，S期合成減少，與

11、正常對(duì)照組比較差異顯著（P<0.05）；各APS組第7、14d S期合成活躍，隨時(shí)間推移，G0/G1期細(xì)胞比例呈由高到低的變化，第14d時(shí)仍未恢復(fù)正常。
　　 6.BMNC CyclinD2mRNA和蛋白表達(dá)的改變：與正常對(duì)照組相比，NS組BMNC CyclinD2 mRNA和蛋白表達(dá)顯著減少（P<0.05）；與同一時(shí)間點(diǎn)NS組相比，各APS組BMNC CyclinD2mRNA和蛋白表達(dá)顯著增高（P<0.05）。
　　

12、結(jié)論：APS能促進(jìn)急性放射損傷小鼠造血功能恢復(fù)；APS預(yù)處理組外周血WBC、BMNC的恢復(fù)優(yōu)于同時(shí)間點(diǎn)、同劑量APS治療組。其作用的可能機(jī)制是APS能通過(guò)調(diào)節(jié)放射損傷小鼠Sca-1+BMNC黏附分子的表達(dá)水平，上調(diào)BMNC的CyclinD2 mRNA和蛋白表達(dá)來(lái)加速BMNC由G1期向S期轉(zhuǎn)換，促進(jìn)骨髓造血細(xì)胞的增殖，加速成熟血細(xì)胞釋放至外周血，從而改善急性放射損傷小鼠的造血功能。這為進(jìn)一步研究APS在急性放射損傷引起的造血功能障礙中的作