30mW-cm2微波對X射線照射小鼠造血組織損傷的保護作用及其機制研究.pdf

1、 目的：造血組織電磁輻射重要的效應(yīng)器官,也是電離輻射的敏感組織之一。但微波對X射線輻射造血損傷的保護效應(yīng)及機制研究較少。本課題研究微波對X射線造血組織損傷的保護作用及其機制,為采用微波保護電離輻射造血損傷提供基礎(chǔ)性的實驗資料。方法：(1)微波和X射線照射順序?qū)椛鋼p傷的小鼠的影響觀察：小鼠分為五組：正常對照組；單獨微波組(30mW/cm2)；單獨電離組(7.0GyX射線)；聯(lián)合前照組(30mW/cm2+7.0GyX射線)；聯(lián)合后照組(

2、7.0Gy X射線+ 30mW/cm2),每組12只小鼠。單獨微波組只進行30mW/cm2微波15min照射,單獨電離組只進行5.0Gy X射線照射,聯(lián)合前照組先進行30mW/cm2微波15min照射然后進行7Gy X射線照射；聯(lián)合后照組先給予5.0Gy X射線照射再進行30mW/cm2微波15min照射,五組分別進行照射后,觀察小鼠的存活率,平均生存天數(shù),保護系數(shù)。(2) 30mW/cm2微波對 X 射線造血損傷體內(nèi)保護作用觀察：小鼠

3、隨機分為四組：正常對照組、單獨微波組(30mW/cm2)、單獨電離組(5.0GyX射線)、聯(lián)合后照組(5.0Gy X射線+30mW/cm2),每組10只。單獨微波組只進行30mW/cm2微波15min照射,單獨電離組只進行5.0Gy X射線照射,聯(lián)合后照組先給予5.0Gy X射線照射再進行30mW/cm2微波15min照射。于照射后2d、7d、12d 3個時間點觀察以下指標：外周血白細胞(WBC)計數(shù)及脾臟系數(shù)測定；骨髓病理組織切片觀察

4、；造血細胞(CFC)集落形成實驗檢測小鼠造血干/祖細胞的增殖能力。(3)30mW/cm2微波對 X 射線造血損傷體外小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)的保護作用觀察：①小鼠骨實質(zhì)來源的BMSCs的體外常規(guī)分離和培養(yǎng),并且誘導分化鑒定BMSC。②將體外傳代純化后的BMSCs分為四組：實驗分組和照射條件與微波對X射線造血損傷保護作用的研究一致,采用MTT法檢測BMSCs在1d、2d、3d、4d、5d、6d的增殖變化。(4) 30mW/cm2

5、微波對 X 射線造血損傷保護機制的研究：實驗分組和照射條件與微波對X射線造血損傷保護作用的研究一致,照射后2d、7d、12d 3個時間點采用實時熒光定量 PCR 檢測Catalase、Notch1 mRNA基因相對表達量的變化。結(jié)果：(1)7.OGy X 射線電離輻射后,進行 30mW/cm2微波照射的聯(lián)合后照組,小鼠30d存活率由對照組的33.3%上升至66.7%,小鼠的存活率明顯提高,平均存活時間延長,保護系數(shù)為 1.51,保護作用

6、較30mW/cm2+5.0GyX 射線聯(lián)合前照組更為顯著。(2)5.0GyX 射線電離輻射后給予30mW/cm2微波可使WBC和脾臟系數(shù)的下降程度明顯減輕；骨髓腔內(nèi)造血細胞較單獨電離組減少輕,造血組織容積明顯增高,各系造血細胞再生灶明顯；CFC 數(shù)量照射后 7d、12d 較單獨電離組顯著增加；(3)體外分離培養(yǎng)BMSC能夠成功誘導成脂細胞和成骨細胞；5.0GyX射線電離輻射后給予30mW/cm2微波的聯(lián)合后照組較5.0Gy X射線單獨電

7、離組BMSCs增殖明顯升高。(4)5.0GyX 射線電離輻射后給予 30mW/cm2微波的聯(lián)合后照組的Catalase 、Notch1 mRNA表達在第2d、7d均顯著高于5.0Gy X射線單獨電離組。結(jié)論：(1) X 射線電離輻射后,給予 30mW/cm2微波可明顯延長 X射線照射后小鼠的存活時間,提高存活率,而在電離輻射前給予微波卻顯著降低存活率,因此研究微波保護造血損傷的機理時選擇的照射師姐是在X 射線照射后,立即給以功率密度為

8、30mW/cm2的微波照射。(2)X 射線電離輻射后,給予 30mW/cm2微波能在一定程度上促進造血干/祖細胞增殖,脾淋巴細胞的增殖和修復受損細胞,促進造血組織的增生修復,同時顯著抑制BMSC細胞的死亡和促進BMSC細胞的增殖,從而減輕X射線對造血系統(tǒng)的損傷。(3)X射線電離輻射后,給予30mW/cm2微波能增強Catalase 、Notch1 mRNA 表達,提高 CAT 酶的合成能力,促進體內(nèi)殘存的自由基的清除；誘導人類造血祖細胞