氨磷汀的抗辐射损伤作用及其机制研究
第一部分氨磷汀的抗辐射损伤作用研究
目的:研究氨磷汀的抗辐射作用，尤其是对外周血细胞以及骨髓细胞的保护作用，为氨磷汀进一步应用于临床以及核战争抗辐射作用提供依据。方法:清洁级ICR小鼠，雌雄各半，按体重随机分为正常组、模型组、氨磷汀低剂量组(120 mg/kg)、中剂量组(240 mg/kg)、高剂量组(480 mg/kg)。5组小鼠连续给药3天，第3天在给药结束15～30分钟内对除正常组以外的其他4组小鼠给予60Coγ射线全身照射，其中30 d存活率及存活天数试验照射剂量为8Gy，其余试验照射剂量均为6Gy，然后观察辐射及氨磷汀对小鼠30d存活率的影响、体重及外周血细胞计数的影响、氧化应激指标的影响、造血免疫器官的影响。同时取另一批ICR小鼠，雌雄各半，按体重随机分为正常组、模型组、氨磷汀给药组(480 mg/kg)。3组小鼠连续给药3天，第3天在给药结束15～30 min内对除正常组以外的其他两组小鼠给予60Coγ射线全身照射，辐射后6、12、24 h取小鼠骨髓细胞进行凋亡测定。结果:(1)30 d存活率及存活天数:低剂量组、中剂量组、高剂量组的平均存活时间与模型组相比均延长，尤其是高剂量组延长小鼠存活时间与模型组比较有统计学意义。(2)体重:辐射后第1天、第4天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组体重均下降，且与正常组比较差异有统计学意义;辐射后第7天、第14天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠体重一直呈上升趋势，仅模型组与正常组小鼠体重的差异有统计学意义;第21天至实验结束，各组小鼠体重均呈上升趋势，且差异无统计学意义。(3)血液学指标:辐射后至第7天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠外周血白细胞数与正常组小鼠相比急剧下降，且差异有统计学意义，而高剂量组外周血白细胞数比模型组小鼠高，且差异有统计学意义，辐射后第14天，模型组、低剂量组、中剂量组小鼠外周血白细胞数与正常组小鼠相比仍下降，且差异有统计学意义，而高剂量组小鼠外周血白细胞数与正常组小鼠的差异已无统计学意义，辐射后第21天开始直至实验结束，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠外周血白细胞数与正常组小鼠相比差异已无统计学意义;辐射后第1、4、7天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠外周血RBC数与正常组小鼠相比下降，且差异有统计学意义，辐射后第14天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠外周血红细胞数与正常组小鼠相比下降，但只有模型组和低剂量组与正常组的差异有统计学意义，辐射后第21天开始直至实验结束，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠外周血红细胞数与正常组小鼠相比差异已无统计学意义;辐射后第1、4、7天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠外周血淋巴细胞数与正常组小鼠相比下降，且差异有统计学意义，而高剂量组外周血淋巴细胞数比模型组小鼠高，且差异有统计学意义，辐射后第14天，模型组、低剂量组、中剂量组小鼠外周血淋巴细胞数与正常组小鼠相比仍下降，且差异有统计学意义，辐射后第28天，所有小鼠外周血淋巴细胞数与正常组小鼠相比差异已无统计学意义;辐射后第14天，模型组、低剂量组小鼠外周血小板数与正常组小鼠相比急剧下降，且差异有统计学意义，而中剂量组和高剂量组小鼠外周血小板数与正常组小鼠的差异无统计学意义。(4)氧化应激指标:辐射后第3天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠的SOD活力均比正常组小鼠的SOD活力降低，且差异有统计学意义;而中剂量组和高剂量组小鼠的SOD活力比模型组小鼠的SOD活力升高，且差异有统计学意义;辐射后第7天，模型组、低剂量组小鼠的MDA含量均比正常组小鼠的MDA含量升高，且差异有统计学意义，而中剂量组和高剂量组小鼠的MDA含量比模型组小鼠的MDA含量降低，差异有统计学意义，而与正常组小鼠的MDA含量相比无差异。(5) TI与SI:辐射后第3天，模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠的TI和SI与正常组小鼠相比均下降，且差异有统计学意义，而低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠的TI和SI与模型组相比均升高，且差异有统计学意义。(6)胸腺、脾脏与骨髓组织病理学检查:模型组和给药组胸腺皮质淋巴细胞均减少，胸腺萎缩，与正常组差异显著。但各个剂量组以及模型组之间未见明显差异;组织病理学镜下观察各组小鼠脾脏组织可见:模型组与正常组对比，淋巴细胞减少，脾脏造血细胞基本缺如，红细胞数目上升。给药组与模型组对比，淋巴细胞数目增多，造血细胞数量相对升高，脾小体数目和体积均增多、增大，且有着量-效依赖关系;组织病理学镜下观察各组小鼠骨髓组织可见:模型组骨髓内造血细胞减少，成熟红细胞大量填充，造血功能低下。给药组与模型组对比，骨髓腔内造血细胞较多，造血功能较强，且有着量-效依赖关系。(7)细胞凋亡:小鼠受辐射后24 h内细胞凋亡发生率逐渐升高，模型组小鼠各时间点的骨髓细胞凋亡率与正常组相比均明显升高，且差异有统计学意义;而氨磷汀可明显抑制辐射造成的小鼠骨髓细胞凋亡率的升高，且与模型组相比，差异有统计学意义。结论:氨磷汀可提高受辐射小鼠的存活率，延长存活时间;促进受辐射小鼠外周血白细胞、红细胞、淋巴细胞和血小板的恢复;提高TI和SI;抑制脾脏和骨髓组织的损伤;增强受辐射小鼠机体的SOD活力，降低MDA水平;明显抑制辐射造成的小鼠骨髓细胞凋亡率的升高，因此氨磷汀对辐射后小鼠在血液、抗氧化、免疫和造血四个方面，均显示出一定的保护和恢复作用。
第二部分氨磷汀抑制辐射诱导骨髓细胞凋亡的机制研究
目的:利用HL-60人原髓细胞白血病细胞系，K562人慢性髓原白血病细胞系以及免疫磁珠分选(Magnetic activated cell sorting，MACS)技术获得的骨髓造血干/祖细胞进一步探讨辐射造成骨髓损伤的原因与机制，辐射诱导细胞凋亡是否存在特有的分子机制以及氨磷汀保护受辐射骨髓细胞的机制。方法:HL-60细胞、K562细胞给予不同剂量的氨磷汀后15～30 min内进行60Coγ射线照射，照射剂量为6Gy，24 h后对HL-60细胞、K562细胞进行凋亡测定;30只小鼠，雌雄各半，按体重随机分为正常组、模型组、氨磷汀给药组(480 mg/kg)，3组小鼠连续给药3天，第3天在给药结束15～30分钟内对除正常组以外的其他两组小鼠给予60Coγ射线全身照射，辐射后24 h取骨髓细胞进行CD117+细胞计数，并利用MACS法分选骨髓造血干/祖细胞，对其进行凋亡测定，并用Western Blot方法对骨髓造血干/祖细胞中的p53、p21、mdm2及c-myc基因所表达的蛋白进行定量。结果:(1)辐射后24 h，HL-60细胞随着氨磷汀给药量的增加，其凋亡率较正常组也逐渐增加。(2)辐射后24 h，K562细胞随着氨磷汀给药量的增加，其凋亡率较正常组也逐渐增加。(3)小鼠辐射后24 h后，对骨髓细胞进行CD117抗体标记，得到骨髓中CD117+细胞的百分比，模型组小鼠骨髓细胞中CD117+细胞的百分比与正常组相比明显下降，且差异有统计学意义，而氨磷汀给药小鼠骨髓细胞中CD117+细胞的百分比与模型组相比有所上升，且差异有统计学意义。(4)小鼠受辐射后24 h，模型组小鼠的骨髓造血干/祖细胞凋亡率与正常组相比均明显升高，且差异有统计学意义;而氨磷汀给药组可抑制辐射造成的小鼠骨髓细胞凋亡率的升高，且与模型组相比，差异有统计学意义。(5)利用Western Blot方法对基因p53、p21、mdm2及c-myc所表达的蛋白进行定量发现氨磷汀能下调造血干/祖细胞中的p21及c-myc表达，上调mdm2的表达。结论:(1)氨磷汀能够影响正常骨髓细胞的p53相关的基因，如p21、mdm2及c-myc等，使这些基因相互调节，从而起到抑制细胞凋亡，保护骨髓细胞的作用。(2)氨磷汀对凋亡具有双重作用，而这种作用可能与细胞的种类有关。
氨磷汀;抗辐射损伤;作用机制;骨髓细胞凋亡
第二军医大学
硕士
卫生毒理学
陆国才
2013
中文
R142.1
90
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）