大剂量照射后造血功能变化规律的研究

大剂量照射后造血功能变化规律的研究

张军权[1]2003年在《大剂量照射后造血功能变化规律的研究》文中进行了进一步梳理目的:探索大剂量照射后造血功能的变化规律,寻找判断大剂量照射后造血损伤程度的分子生物学指标,探索急性放射病的诊断新指标和治疗新靶点。方法:观察不同剂量照射后C57BL/6J小鼠的生存率、外周血象、CFU-GM系集落培养、细胞周期和细胞凋亡的变化规律,小鼠骨髓组织部分造血生长因子与受体的表达规律,应用基因芯片技术筛选大剂量照射后小鼠骨髓组织的差异表达基因。结果:经生存率观察,选定了4个照射剂量组:6.5Gy、7.5Gy、8.5Gy和10Gy。发现以下指标存在一定的剂量相关性:外周血白细胞数最低值和血小板数降低发生时相;骨髓细胞照射后6小时的G2/M期阻滞细胞百分比和脾细胞照射后6小时S期阻滞细胞百分比;骨髓照射后12小时凋亡细胞百分比和脾脏与胸腺照射后6小时凋亡细胞百分比。应用RT-PCR技术从小鼠骨髓组织中扩增出干细胞因子(SCF)、粒细胞集落刺激因子受体(G-CSFR)、促红细胞生成素受体(EPOR)、促血小板生成素受体(c-mp1)和干细胞因子受体(c-kit)的部分序列,并经测序证实。用RT-PCR与Southern杂交联用法初步探索了大剂量照射后部分造血生长因子与受体的表达规律,发现大剂量照射后早期,各基因的表达水平未见明显变化,随着照射后时间的延长,由于造血处于枯竭状态,不能得到足量的总RNA用于分析。经过两次基因芯片杂交,发现功能未知的新基因NM-025383与辐射相关,并从小鼠骨髓组织扩增出该基因。结论:从细胞水平上观察到的部分剂量相关性指标,对大剂量照射后造血损伤程度的判断有参考意义。从小鼠骨髓组织克隆出部分造血生长因子与受体的cDNA序列,为从整体水平上研究这些低拷贝基因在大剂量照射后的表达规律奠定了基础。RT-PCR与Southern杂交联用法研究基因表达水平具有较好的可行性。发现功能未知的新基因NM-025383与辐射相关,为此基因的存在提供了实验证据,为此基因的功能研究提供了线索。

韩阿如娜[2]2010年在《大剂量rhG-CSF照后早期单次给药对~(60)Co γ射线照射小鼠的实验治疗作用及机制初步研究》文中提出骨髓型急性放射病治疗是核辐射事故应急医学处理中十分重要的环节,也是放射医学的重要研究内容,一直受到国内外学者的高度重视。借鉴临床应用造血因子治疗肿瘤放、化疗后造血障碍性疾病的经验,在近年来国内外多起辐射事故病人临床救治中,试用了造血因子治疗ARS病人,观察到一定的促造血恢复作用;但由于对造血因子治疗作用的认识不足,使用混乱,在治疗中常出现短效、无效甚至负效应的现象。我们前期研究工作发现,机体受照后造血基质细胞分泌的造血刺激活性物质在照后早期降低,极期升高,而造血抑制活性物质照后早期升高并持续一段时间,指出二者的失衡是加重造血细胞辐射损伤的一个关键环节。同时我们发现造血细胞受照后对造血因子的增殖反应性降低,表现为ED50值的增加和最大增殖幅度的降低;ED50值的增加表明照射细胞若达到同等程度的增殖水平,需要更高浓度的造血因子,而最大增殖幅度的降低提示照射细胞即使给予充量的造血因子,也不能恢复到照前的增殖水平,因此,增殖反应性降低是造血因子治疗急性放射病疗效受限的原因之一,也是加重造血细胞辐射损伤的一个关键环节。基于以上两方面的因素,我们推测,照后早期给予大剂量的造血因子,逆转造血抑制与造血刺激活性物质的失衡,并在一定程度上增加照后造血细胞的增殖能力,可能有望在急性放射病治疗上获得更佳的治疗效果。重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)能促进放化疗患者造血功能的恢复,显着提高受照射动物的存活率,现已成为治疗急性放射病的首选药物之一。基于上述分析,本课题在8Gy致死性照射和6Gy照射小鼠动物模型上观察了大剂量rhG-CSF照后早期干预治疗对急性放射病的治疗作用及其最佳给药方案;应用二次照射动物模型,观察了其对活存动物远后造血功能恢复的影响;并采用非清髓造血干细胞移植模型,探讨了其对造血干细胞植入和重建机体造血的作用机制,期望为急性放射病治疗研究提供新的思路和措施。研究发现,大剂量rhG-CSF照后早期给药,可有效地提高致死剂量照射小鼠的30天活存率,并可延长死亡鼠的平均生存时间,且呈一定的剂量效应关系;但剂量并非越大越好,rhG-CSF剂量为1.0mg/kg时最适宜,这可能与大剂量细胞因子的毒副作用有关。为进一步改善给药方案,我们进一步研究了大剂量rhG-CSF不同给药条件(包括给药次数、给药起始时间和给药剂量)对照射小鼠造血功能恢复的影响。研究结果表明,大剂量rhG-CSF(1.0mg/kg)于照后0.5h单次给药时其效果最佳。在上述实验基础上,为进一步确证该细胞因子对ARS的治疗效果,我们研究了大剂量rhG-CSF早期单次给药对6 Gyγ射线照射小鼠骨髓有核细胞数的影响。结果表明,大剂量rhG-CSF早期单次给药,可明显促进照射小鼠骨髓有核细胞数的恢复。上述实验结果提示,大剂量rhG-CSF照射后早期单次给药,可保护并促进机体自身残留的骨髓造血干、祖细胞增殖及分化成熟。但大剂量rhG-CSF在诱导造血干细胞增殖分化的同时,是否会引起体内造血干细胞枯竭而影响机体的长期造血功能呢?为进一步确证大剂量rhG-CSF早期治疗的安全性,我们设计了小鼠二次照射(均为6Gy照射)模型,观察大剂量rhG-CSF早期单次给药对照射小鼠远后造血功能恢复的影响。结果表明,rhG-CSF1.0mg/kg治疗组外周血象的恢复仍明显快于对照组,说明大剂量rhG-CSF早期单次给药,不仅能促进受照小鼠近期造血功能的恢复,对照射小鼠远后造血功能也有促进作用。以上结果提示,rhG-CSF可能不仅作用于造血祖细胞,也作用于造血干细胞,因此不仅可以改善照射小鼠的短期造血恢复,也可以促进其远后造血的恢复。在确定了大剂量rhG-CSF早期单次给药对γ射线小鼠的治疗作用之后,本课题对其作用机制进行了初步探讨。研究发现:(1)大剂量rhG-CSF早期单次给药,可明显改善非清髓骨髓移植小鼠血象的恢复。(2)大剂量rhG-CSF早期单次给药在非清髓GFP荧光小鼠移植模型中,可一定程度地促进外源性骨髓细胞的植入;提示该细胞因子对外源性骨髓造血细胞也有促增殖及分化成熟作用。由此根据以上结果我们推测,大剂量rhG-CSF早期单次给药,可能是通过改善骨髓造血微环境从而改善其造血功能。另外观察到常应用于急性放射病实验治疗研究的SCF和IL-11两种细胞因子,却均没有观察到这种效应。(3)同样作为临床常用动员剂AMD3100(CXCR 4拮抗剂),对照射小鼠血象恢复的影响与大剂量rhG-CSF的作用完全不同,它只在给药后早期引起一过性的白细胞动员,但在随后血象恢复期间均无影响。这提示,大剂量rhG-CSF对照射小鼠的促进造血恢复作用可能与它的动员作用无直接关联。以上研究结果表明:(1)大剂量rhG-CSF早期治疗,可明显提高致死剂量照射小鼠活存率,延长死亡动物的平均生存时间。(2)大剂量rhG-CSF(1.0mg/kg)在照射后0.5h单次给药为最有效且最简捷的给药方案。(3)大剂量rhG-CSF早期单次给药,可明显促进6Gyγ射线照射小鼠的造血恢复。(4)大剂量rhG-CSF(1.0mg/kg)于照后早期单次给药明显促进6Gyγ射线照射小鼠的远后造血恢复。(5)大剂量rhG-CSF(1.0mg/kg)照后早期单次给药,可明显促进非清髓髓移植小鼠的造血恢复,并在一定程度上促进外源骨髓细胞的植入;而IL-11和SCF均没有此效应。(6)动员剂AMD3100可引起6Gyγ射线照射小鼠白细胞的一过性动员。但对其外周血象的恢复无明显影响,对非清髓骨髓移植小鼠的造血恢复也无影响。本研究结果表明,小鼠受60Coγ射线照射后早期,使用大剂量rhG-CSF单次给药,显示出了较好的治疗作用,为急性放射病的治疗提供了新的思路和实验依据。

韩阿如娜, 余祖胤, 柳晓兰, 从玉文[3]2011年在《大剂量rhG-CSF早期单次给药对~(60)Co γ射线照射小鼠的治疗作用》文中研究表明目的观察大剂量rhG-CSF早期单次给药对60Coγ射线照射小鼠的治疗作用,为细胞因子治疗急性放射病提供实验依据。方法雄性C57小鼠,经8.0Gy60Coγ射线全身照射后于0.5、24h各皮下注射一次不同剂量rhG-CSF(2、1mg/kg和0.5mg/kg),观察致死剂量照射小鼠的30d存活率及平均生存时间。小鼠经6.0Gy60Coγ射线全身照射后,通过不同给药方案及不同剂量rhG-CSF早期干预,观察亚致死剂量照射小鼠的外周血象和骨髓有核细胞数的变化。结果大剂量rhG-CSF早期干预明显提高致死剂量照射小鼠的30d存活率,延长受照射小鼠的平均生存时间。照射后0.5h单次给予大剂量rhG-CSF(1mg/kg)为最佳给药方案。大剂量rhG-CSF早期单次给药可以明显改善6.0Gy照射小鼠外周血中白细胞、红细胞、血小板及骨髓有核细胞的恢复。结论大剂量rhG-CSF早期单次给药对60Coγ射线照射小鼠有良好的治疗作用。

谭玮[4]2005年在《综合放血法致小鼠血虚证模型的相关研究》文中研究表明血虚证是中医临床常见证侯,但是建立贴近于中医临床的药理血虚证模型的文献报道很少。本课题是在采用 (60)~Co γ射线照射和环磷酰胺腹腔注射制作小鼠血虚证模型基础之上,通过慢性放血,限食,游泳建立了综合放血法血虚证模型,并分别从外周血象、细胞周期、(CD34)~+ 细胞数量、造血祖细胞的集落生成能力、骨髓和脾脏细胞凋亡等方面,探讨了综合放血法小鼠血虚证发生发展的机制,旨在完善不同方法建立血虚证模型的实验数据,从而全面,客观的评价中医血虚证模型的病变规律。四物汤是一补血活血调经的经典名方,由熟地黄、当归、白芍、川芎组成,具有确切的疗效。本研究较系统地观察了四物汤对血虚证模型小鼠的防治作用,阐明了四物汤对综合放血法血虚证模型的补血作用的分子机制。 本研究通过每日按 75g.kg~(-1) 体重限食,隔日游泳 20min 及放血 0.4ml 建立综合放血法小鼠血虚证模型,造模共 15d。实验结果显示:小鼠在造模第 9d 左右出现皮毛干燥,光泽差,懒动等不同程度的血虚症象;外周血象红细胞总数及血红蛋白自造模之日起至第 14d 造模结束都是极显着降低;其 (CD34)~+ 细胞比例在第 7,12d 显着高于正常组;骨髓细胞 G0/1期细胞数在第 4,7,21d 极显着低于正常组;而其 S 期细胞数和增殖指数在第 4,7,21d 极显着高于正常组;胸腺及胸腺指数显着降低。 为探讨四物汤预防和治疗综合放血法小鼠血虚证的作用机理,分别在制作模型前后给小鼠灌胃给药。结果表明:四物汤治疗给药促进骨髓细胞的增殖;抑制骨髓造血干祖细胞的凋亡;增强血虚小鼠的免疫功能。四物汤预防给药的作用更加明显,对小鼠骨髓造血干祖细胞、外周血细胞的恢复有明显促进作用;有减少骨髓细胞G2/M阻滞,保护骨髓和促进骨髓细胞由 G1期进入 S 期的效应。促进骨髓造血干祖细胞的增殖能力,抑制骨髓造血干祖细胞的凋亡可能是四物汤治疗综合放血法血虚证的机制之一。综合放血法,(60)~Coγ 射线照射,环磷酰胺腹腔注射建立的血虚证模型的比较实验结果显示:综合放血法组红细胞和血红蛋白降低明显,(60)~Co γ射线照射组白细胞降低明显,环磷酰胺组白细胞和红细胞降低明显;综合放血组在造模第 15d,(60)~Co γ射线照射组在造模后 7d,环磷酰胺组在造模后第 7d 的 CFU-E,BFU-E,CFU-GM 均显着降低;综合放血组 (CD34)~+ 细胞在第 8,11d 显着升高,(60)~Coγ 射线照射组 CD34+细胞自造模后至第 14d 均显着低于正常组,环磷酰胺组从造模后先升高后降低;叁种模型的胸腺指数均显着低于正常组,但是综合放血组脾脏指数显着高于正常组而射线照射组相反。 总的来说,综合放血法指标明确,不需特殊设备,造模主要着眼于直接造成外周血中的细胞数量减少,接近临床中医血虚证。其发生发展的分子机制为:骨髓细胞凋亡,细胞周期紊乱,结果造成骨髓中干祖细胞的能力降低,进而引起外周血象下降。四物汤防治小鼠血虚证的机理为:四物汤提前给药可预防综合放血引起的凋亡,增强免疫力,四物汤治疗给药可促进骨髓细胞增殖能力,增加外周血中的红细胞和血红蛋白。

徐文慧[5]2016年在《中药复方对急性辐射损伤小鼠的防护作用及机制研究》文中进行了进一步梳理随着核能的发展和核技术的广泛应用,人类受到人工电离辐射的机会越来越多。急性辐射损伤(ARI)发病急骤、病情险恶,射线照后白细胞减少,免疫功能未能恢复与重建,引发机体严重的炎症反应和出血,是ARI患者死亡的原因。因此,免疫功能的恢复,尤其是升高白细胞是ARI救治的关键环节。近年来研究发现,TLR4信号通路在炎症反应发生时参与其中,在机体细胞免疫和体液免疫过程中起重要的作用。目前,西医治疗辐射致白细胞减少药物疗效不甚满意,细胞因子等生物制品的应用效果较好,但药品价格高昂。故研制一种经济、高效、无毒的辐射防护中药尤为重要。目的用文献整理的方法,总结中医药防治辐射导致白细胞减少的用药规律。通过实验考查自拟中药复方对辐射损伤小鼠的防护作用及TLR4信号通路在其中的调控作用。方法理论研究方面,检索CNKⅠ、万方、维普数据库中中药复方内服汤剂治疗辐射所致白细胞减少的临床研究文献,对中药复方所含中药进行频数分析、药性分析。实验研究方面,首先,小鼠随机分为正常组和模型组,模型组以5 Gy的60CoY射线照射,照后3天,观察指标,复制Balb/c小、鼠急性辐射损伤模型。其次,初步考察中药复方对辐射损伤小鼠的防护作用,5 Gy射线照射小鼠后其白细胞下降严重,故调整照射剂量、取材时间及中药复方,自拟出方一和方二,两方均能凉血解毒、益气活血、滋阴,其中方一兼能补肾,方二兼能清热。实验分为正常组、模型组、小檗胺组、方一组、方二组。正常和模型组灌胃去离子水,其他各组灌胃相应药物,14天后以3.5 Gy 60Coγ射线照射,照后第7天检测指标,实验检测指标,包括WBC、LYMPH、外周血CD4+/CD8+比值;体重、免疫器官脏器指数及脾脏病理切片;骨髓病理切片、骨髓的CD 34+细胞、骨髓细胞周期、骨髓细胞凋亡。最后,考察中药复方对辐射损伤小鼠的防护作用及机制研究。通过上述实验发现方一具有一定的防护效果,但在升白细胞上还存在不足。本课题组用中医理论组成新方即方叁,方叁功能补气生血,健脾益肾,活血化瘀,滋阴清热。同时改进药物制剂工艺,调整取材时间,实验方法同上,照后第4天检测指标,除上述指标外,检测脾脏TLR4、Myd88、NF-κB、TNF-αmRNA水平,以及血清TNF-α含量。结果1、理论研究显示,纳入文献54篇,涉及处方54首,共计101味中药、582频次。治疗辐射致白细胞减少使用频次大于10次的中药有黄芪、当归等17味;涉及16类中药,有补虚药、活血化瘀药、利水渗湿药等;中药四气分类前3位为温、平、微温;中药五味频次前3位为甘、苦、辛;归经频次前3位为脾、肝、肾经。2、Balb/c小鼠辐射致损伤模型复制成功,5 Gy照射后小鼠体重、WBC、LYMPH、脾脏和胸腺指数显着降低,外周血CD 4+/CD 8+比值显着上升,脾脏萎缩,淋巴细胞减少,骨髓干细胞减少、脂肪化,TLR4、TNF-α的mRNA表达上升。3、Balb/c小鼠在受到3.5 Gy的照射7d后病理改变与上述实验基本一致,骨髓CD34+细胞下降,骨髓细胞周期阻滞,凋亡率升高。小檗胺能提高小鼠WBC、LYMPH,降低CD 4+/CD 8+比值,恢复小鼠体重及胸腺指数,能保护脾脏淋巴细胞,保护骨髓,升高CD34+细胞,减少骨髓细胞凋亡。方一能够降低CD 4+/CD 8+比值,较好地恢复小鼠体重,保护脾脏淋巴细胞和骨髓细胞,降低骨髓细胞凋亡率。方二能减缓小鼠体重降低,升高脾脏指数,保护脾脏淋巴细胞、骨髓细胞。综合考虑方一优于方二,下一步实验继续考察方一。4、照后4 d,方一组能够降低CD 4+/CD 8+T淋巴细胞比值;恢复小鼠体重及胸腺指数,保护脾脏淋巴细胞和骨髓细胞,降低TLR4、MyD88、NF-κB表达作用趋势,尤其明显降低TNF-α表达水平,降低外周血TNF-α浓度。方三组能明显升高外周WBC、LYMPH,促进小鼠体重恢复,保护脾脏和骨髓细胞,降低TLR4、MyD88、NF-κB、TNF-α作用趋势,降低外周血TNF-α浓度。结论1、通过文献整理,发现治疗辐射损伤白细胞减少药物以味甘性温的补虚药为主,辅助以活血化瘀药、理气药,以达到调畅气血的目的,其核心药物是黄芪、当归。以方测证,可以判断辐射致白细胞减少症中医辨证多为气血两虚、脾肾不足,并兼瘀血内阻,治疗以补气生血、健脾益肾为主,兼以活血滋阴。2、本实验急性辐射损伤模型复制成功,方一和方叁均对辐射损伤后小鼠有防护效果,其中方叁对照后白细胞的防护效果较好,方叁药物温凉并用补气生血,健脾益肾,活血化瘀,滋阴清热,与理论研究结果一致,进一步说明应用中医理论组方治疗辐射导致白细胞减少的良好效果。

韩瑞刚[6]2006年在《IL-11对中子辐射后小鼠骨髓损伤的防治作用及其机制研究》文中研究说明目的:骨髓对中子辐射高度敏感,中子辐射可造成比γ射线更严重的损伤。目前大剂量中子辐射骨髓损伤尚缺乏有效的防治措施。IL-11是一种多能细胞因子,其对γ射线辐射后骨髓造血功能损伤具有明显治疗作用。研究IL-11对中子辐射后骨髓功能和结构的影响及其机制,对中子急性放射病的防治具有重要意义。 方法:二级雄性BALB/c小鼠156只,采用清华大学核能技术研究院核反应堆裂变中子源进行2.5及4.0Gy 90%中子全身照射,建立中子辐射诱导的骨髓型急性放射病小鼠模型。两给药组分别于4.0Gy照前3d及照后即刻给予600gg/kg/d的rhIL-11,每日1次,连续给药3d,应用特殊染色、免疫组化、原位杂交、DNA凝胶电泳、流式细胞术以及原位末端标记等技术,研究IL-11对中子辐射致骨髓损伤的防治作用及其机制。 结果:2.5及4.0Gy中子辐射后小鼠:(1) 外周血细胞减少,骨髓有核细胞数量减少;照前及照后给予IL-11,外周血细胞及骨髓有核细胞计数均高于单纯照射组;(2) 骨髓组织结构明显损伤,表现为造血细胞凋亡与坏死,数量减少;血管扩张、出血。照前、照后给予IL-11可见骨髓细胞凋亡率下降,造血细胞减少缓解,骨髓腔出血减轻。照前给予IL-11还可降低骨髓细胞坏死率;(3) 骨髓细胞中DNA含量、AgNOR含量减少。照前、照后给予IL-11,二者含量均高于单纯照射组;(4) 骨髓细胞中IL-11及其受体表达减少。照前、照后给予IL-11,骨髓细胞中IL-11及其受体蛋白表达均高于单纯照射组,而IL-1lRa mRNA则未见差异。 结论:(1) 2.5、4.0Gy中子辐射可引起骨髓组织结构、造血功能的损伤,造血细胞发生凋亡和坏死的形态改变;(2) 给予IL-11可减少造血细胞凋亡,促进骨髓细胞增殖,从而减轻中子辐射引起的骨髓组织结构和造血功能损伤;(3) IL-11可能通过翻译水平调节,增强IL-11受体表达,发挥其抑制凋亡、促进增殖的作用,从而减轻中子对骨髓造血的损伤。

胡锴勋[7]2007年在《骨髓间充质干细胞联合H-2半相合骨髓移植治疗急性放射病小鼠的实验研究》文中进行了进一步梳理极重度骨髓型以上的急性放射病(acute radiation syndrome,ARS),具有起病突然、病情恶化快,短期死亡的特点,其中骨髓的造血机能衰竭、机体细胞免疫功能的丧失,全身多脏器损伤是主要的致死原因。造血干细胞移植(hematopoietic stem cells transplantation,HSCT)是重要的救治手段,因HLA全相合移植供者缺少,使半相合HSCT成为治疗ARS的可选方案。但是此方案存在造血恢复慢,长期免疫功能受抑,移植的预处理和GVHD等并发症增加患者死亡率的缺点。骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs),具有向中胚层多组织细胞分化潜能,并且有促进造血干细胞生长和免疫调节作用。因此MSCs联合半相合HSCT可能克服半相合移植的缺点成为救治极重度骨髓型以上的ARS的新方法。本文通过percoll分离和贴壁筛选法,优化干细胞培养液、血清和细胞换液程序,改良了既往的小鼠MSCs培养方法。通过观察异基因MSCs对亚致死剂量照射ARS小鼠的外周血象变化规律、骨髓病理变化、骨髓造血粒系祖细胞集落、基质细胞集落计数、骨髓细胞周期改变,可见MSCs在移植后30d骨髓稳定植入,减慢ARS小鼠放射病初期的外周血WBC、HGB、PLT和骨髓GM-CFU、F-CFU数量的降低,促进其在ARS恢复期快速增殖,减少ARS初期骨髓病理损害,促进照后48h骨髓细胞周期转换,对MSCs促进骨髓造血机理进行了初步的研究。实验观察到MSCs有加快亚致死剂量照射小鼠骨髓、胸腺和脾脏的细胞周期转换,减少细胞凋亡、并经免疫组化验证其作用机理与抑制P53蛋白表达有关,证明MSCs对造血免疫器官有早期辐射防护和促进修复作用。MSCs联合H-2半相合骨髓细胞移植(bone marrow tansplantation,BMT)治疗致死剂量照射的ARS小鼠实验,证实MSCs促进移植后血象恢复,对骨髓中血小板生成作用明显,缩短骨髓抑制期,减少感染出血并发症,延长ARS小鼠存活期,并通过生存分析实验,证明MSCs对超致死剂量照射小鼠仍然有治疗价值。通过比较不同MSCs治疗剂量,初步验证了MSCs治疗致死剂量照射后ARS小鼠的安全有效细胞输注数量。通过观察半相合BMT联合MSCs治疗致死剂量照射小鼠后不同时间骨髓、胸腺和脾脏中供者细胞植入,外周血中的淋巴细胞亚群,ConA和LPS刺激的T、B淋巴细胞增殖,供受者及第叁者混合淋巴细胞反应,急、慢性GVHD的发生率和生存分析,提示MSCs促进骨髓干细胞植入,加快T淋巴细胞增殖,促进体液免疫恢复,通过供受者免疫耐受,减少GVHD发生率,提高半相合BMT动物生存率。初步研究了MSCs对ARS小鼠经半相合BMT治疗后体内免疫功能变化的规律和机制。观察到MSCs使半相合BMT治疗后的ARS小鼠体内的促炎因子IL-2和TNF-a下调,抑炎因子IL-10上调,及观察CM-DiI标记MSCs移植后体内多组织器官分布,证实MSCs促进组织修复,防治多脏器衰竭作用。综上所述,MSCs通过对ARS小鼠重要造血免疫器官辐射防护作用,促进半相合骨髓移植动物的造血机能恢复,淋巴细胞增殖,体液免疫恢复,减少急慢性GVHD的发生,延长了ARS小鼠的存活时间,并且通过MSCs调整照射后动物体内细胞因子和促进放射损伤的多脏器修复,抑制多脏器衰竭发生的优点,使MSCs联合半相合HSCT为极重度骨髓型以上的ARS治疗开辟了新途径。

李明[8]2010年在《重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)对中子重度骨髓型急性放射病比格犬的实验治疗研究》文中进行了进一步梳理当前,世界各有核国家继续坚持核威慑的核心思想,认为核武器是维护国家安全和利益的重要保障,无核国家也正在极力发展核武器,我国受周边国家核武器的威胁逐渐增加。其次,当前恐怖活动猖獗,恐怖分子使用简易爆炸装置破坏核设施的可能性也随时存在。此外,核能和核技术应用过程中因操作失误等导致的临界事故也时有发生。不论是核武器爆炸还是重大核辐射事故均可导致大量人群受到不同比例中子和γ射线混合照射。研究表明,中子比例越高损伤效应越重。为做好核辐射突发事件医学应急准备,开展高比例中子-γ射线混合照射所致急性放射病(acute radiation sickness, ARS)的实验治疗研究具有重大的军事和社会意义。众所周知,造血损伤是骨髓型ARS的基本损伤。目前,利用基因工程重组技术制备的重组造血生长因子已成为促进ARS造血功能恢复治疗中的首选药物。其中重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)具有促进骨髓造血细胞增殖分化形成粒细胞集落、诱导中性粒细胞终末分化和增强中性粒细胞功能等作用,用于γ射线所致骨髓型ARS具有良好的治疗效果,成为国际公认的ARS治疗药物之一。但关于rhG-CSF对中子重度以上骨髓型ARS的治疗效果尚未见文献报道。此外,在rhG-CSF的应用时机及用药剂量和方法等方面仍存在许多值得探讨的问题。针对以上问题我们进行了两方面的探索。首先,给予比格犬2.3Gy 90%中子照射以制造中子重度骨髓型ARS动物模型,结果显示照射对照组动物75%死亡,死亡动物平均存活10.8d;照射后出现呕吐、腹泻、血水便等十分严重的胃肠道症状、体温明显升高、全血细胞急剧减少、骨髓造血细胞空虚,从以上情况分析,该照射条件可致中子重度骨髓型ARS。与等效剂量的γ射线照射犬比较,2.3Gy中子照射动物的早期死亡(7d内)发生率增加,死亡时间提前;早期胃肠道症状、感染及临床出血发生时间更早,程度更重;皮肤损伤重;外周血白细胞数下降更为迅速,但白细胞最低值相当。此外,还发现比格犬受到2.3Gy中子照射后,其凝血系统在初期处于高凝状态,极期时处于低凝状态,照射后15d最为明显;凝血功能改变以内源性凝血途径为主,在病程的初期至极期纤维蛋白原含量均明显增高;血小板数量和聚集功能同时下降。照射后早期的高凝状态及毛细血管脆性和通透性增加可能是2.3Gy中子照射动物早期死亡的主要原因之一。模型制备完成后,一组动物在照射后1h内开始给予rhG-CSF 10μg/kg皮下注射,连续给药21d,结果显示小剂量rhG-CSF连续给药联合对症支持治疗可改善照射动物的生存质量,提高外周血白细胞和中性粒细胞数最低值,有效控制中子照射所致的感染症状,使中子重度骨髓型ARS比格犬全部存活(与照射对照组比较,P<0.05);此外,还发现小剂量rhG-CSF连续给药可纠正2.3Gy中子照射初期的高凝状态,缩短极期时凝血活酶生成时间,加快血凝块形成的速度,改善内源性凝血功能紊乱,下调纤维蛋白原的异常增高,改善血小板聚集功能,从而改善受照射动物初期和极期的凝血功能紊乱,这为ARS早期和极期出血的防治提供了重要线索。另一组动物在照射后0.5和24h各一次给予rhG-CSF 200μg/kg皮下注射治疗,结果发现大剂量rhG-CSF早期干预联合对症支持治疗同样可提高2.3Gy中子照射比格犬外周血白细胞和中性粒细胞最低值,促进其恢复,使中子重度骨髓型ARS比格犬全部存活(与照射对照组比较,P<0.05);还可减少外周血细胞凋亡,提高2.3Gy中子照射早期外周血有核细胞集落形成能力。此外,还发现大剂量rhG-CSF早期干预不但能减轻免疫器官的损伤,而且还可增强脾脏的免疫功能,表现为脾脏白髓数量明显增加;更重要的是,能够完全有效地促进骨髓造血功能恢复,使骨髓造血细胞的数量和密度保持在正常水平。这提示尽早将骨髓造血细胞动员入外周血可能会减轻造血细胞凋亡和坏死后对骨髓造血微环境的影响,进而有利于骨髓造血功能的恢复。最后,针对中子辐射损伤效应重的特点,本研究还系统观察了2.3Gy中子照射对比格犬非造血器官的病理组织学及功能改变,2.3Gy中子照射后动物的胃肠损伤主要为功能紊乱,结构损伤较轻。免疫系统的早期改变为细胞数量减少、脾脏和淋巴结萎缩、结构消失、免疫球蛋白生成受抑。rhG-CSF治疗可促进免疫组织的恢复,尤其是大剂量rhG-CSF治疗不但能减轻中子辐射对免疫器官的损伤,而且还可增强脾脏的免疫功能。中子-γ射线混合照射引起的肺部损伤较单纯的γ射线更为严重,但病变过程与γ射线照射基本一致。2.3Gy中子照射所致的生殖系统和肾脏损伤基本上可自行恢复。但引起的大脑皮质内细小血管周围不同程度水肿则难以恢复。2.3Gy中子照射仅在照射后早期引起心肌功能受损,未见明显病理组织学改变。综上所述,不论是小剂量rhG-CSF连续给药还是大剂量rhG-CSF早期干预均对2.3Gy中子-γ射线混合照射所致重度骨髓型ARS比格犬有明显的治疗作用,可以促进照射犬体内残留造血干/祖细胞的增殖、分化和成熟,从而加速造血功能的重建,表现为中子ARS比格犬极期外周血白细胞和中性粒细胞数最低值的升高,明显降低因白细胞数严重低下而导致的感染并发症的发生率和/或减轻其程度,提高中子ARS比格犬的活存率。

苑小星[9]2007年在《低剂量辐射激活的脐血干细胞重建造血功能的体内研究》文中进行了进一步梳理自20世纪80年代以来,低剂量辐射(LDR)的兴奋效应和适应性反应日益受到人们的关注。近年来发现LDR对造血系统也存在兴奋效应,体外实验已有报道LDR可促进骨髓造血干/祖细胞增殖,诱导T.B细胞成熟,抗肿瘤转移和复发作用。造血干细胞的临床应用前景日益广阔,除应用于血液系统及其他系统恶性肿瘤治疗外,现已应用于多种遗传病、自身免疫性疾病、局部血管病变等相关性疾病的治疗。脐带血(UCB)因其来源丰富且制备便利,已成为用于临床移植的造血干/祖细胞(HS/PCs)的重要来源,脐血干细胞移植(UCBT)近年来受到国内外学者的高度重视。可以预见LDR激活后的脐血用于临床,在刺激造血、增强免疫力和抗肿瘤方面,均可优于活化前的脐血。那么,LDR能否作为一种新的优化方法而应用于临床呢?主要取决于LDR激活的脐血HS/PCs是否具有快速重建造血的能力,为证实这一问题,我们进行了LDR激活的脐血干细胞重建造血性能的研究,从而为LDR作为一种优化脐血干细胞移植的新方法奠定理论和实践基础。我们提取脐血单个核细胞作为移植物,采取经胫骨骨髓腔移植方法,通过对脐血和(或)移植后小鼠进行低剂量辐射而将其兴奋效应引入体内。实验中依LDR应用方式将87只NOD/SCID小鼠随机分组如下:照射对照组:小鼠经350cGy亚致死剂量照射后不进行任何处理;实验组:①CB-MNC组:小鼠经350cGy亚致死剂量照射后于4~6h内输注CB-MNC:②CB-MNC+LDR组:小鼠经350cGy亚致死剂量照射后4~6h内输注CB-MNC,约12小时后给予75mGy低剂量辐射;③LDR CB-MNC组:脐血经75mGy低剂量辐射后于4-6h内分离获得MNC,输注给经350cGy亚致死剂量照射后小鼠;④LDR CB-MNC+LDR组:脐血经75mGy低剂量辐射后4-6h内分离获得MNC,输注给经350cGy亚致死剂量照射后小鼠,约12小时后给予75mGy低剂量辐射。其中LDR CB-MNC在脐血分离前4小时内进行,LDR-Mice在移植后约12小时进行,对于第④组LDR CB-MNC和LDR-Mice间隔时间约为24小时。为保证LDR效应的观察时间一致性,②③④组的第一取材时间点为末次LDR后48h,而后各组均在移植后7d、14d、21d时处死小鼠(对于每个取材时间点,每组各取5只小鼠进行检测)。结果表明,移植组小鼠存活率为95%。存活小鼠骨髓、脾脏、外周血细胞均可以检测到人类基因组中特异性Alu基因的表达(+21d)。各组小鼠骨髓细胞均有人CD34和CD45分子表达,且高于移植前脐血中含量;+21d时应用LDR各组小鼠骨髓中CD34~+CD45~+细胞比率高于单纯移植组。移植后,而应用LDR各组小鼠骨髓中CD49d~+细胞比率起初为较低水平(+3d,p<0.05),而后开始上升;+21d时,各组差异无统计学意义(p>0.05)。受鼠外周血象水平均有大幅度下降,+10d~+14d时血象达最低,而后开始上升。应用LDR各组叁系恢复均早于CB-MNC移植组,在血象恢复期,实施LDR各组WBC、Plt计数和Hb含量均明显高于单纯移植组(p<0.05):+21d时LDR各组白细胞计数恢复正常,而CB-MNC移植组尚未达到正常水平;此时各组Hb和Plt均恢复正常。+21d时脾脏明显增大,脾指数明显增加,与单纯移植组相比,应用LDR各组更为明显(p<0.05)。上述结果表明:植入人源细胞后后受鼠骨髓能够腾出“龛位”供脐血干细胞植入,并且提供HS/PCs分化的造血微环境,UBSCs在小鼠骨髓中积极的增殖分化、发挥造血功能:LDR行使其对造血系统的兴奋效能:LDR后在受鼠体内造血干/祖细胞有更强的增殖和分化能力,而且移植前对脐血细胞LDR和移植后对小鼠进行LDR二者协同发挥了兴奋放大效应,为LDR作为一种优化脐血移植的新策略奠定理论和实践基础。

王治东[10]2006年在《γ射线对结合珠蛋白基因表达的诱导作用及功能初步研究》文中提出急性放射损伤的受照剂量早期判断对于急性放射损伤的治疗有着重要作用。为了寻找急性放射损伤的早期诊断指标,我们运用二维电泳筛选8Gyγ射线全身照射后小鼠血清中差异表达蛋白,并利用质谱技术对差异表达蛋白进行鉴定。结果发现,8Gyγ射线全身照射后小鼠血清中结合珠蛋白(haptoglobin,Hp)水平较正常对照小鼠出现了明显的增加。随后,我们研究了电离辐射对Hp的诱导表达及增加的Hp在电离辐射损伤中的功能,得到了以下几个方面的结果: 1.小鼠受到全身γ射线照射后,血清中Hp变化规律的研究。小鼠受到1~12Gyγ射线全身照射后收集血清,利用Western Blot分析血清中Hp的变化。结果显示,照射后血清中Hp水平较正常对照出现了明显增加,而且随着照射剂量的增加和照射后时间的延长,这种增加逐渐明显。提示,血清中的Hp蛋白水平可能成为急性放射损伤早期诊断指标。 2.小鼠受到全身γ射线照射后,造血免疫器官中Hp基因mRNA水平变化研究。RT-PCR结果显示,照射后小鼠骨髓、胸腺、脾脏、肝脏、肺和小肠中Hp基因mRNA水平均较正常对照小鼠出现了明显的增加。 3.γ射线对THP-1细胞系中Hp的诱导表达作用及机制研究。我们利用单核白血病来源的细胞株THP-1细胞研究发现,γ射线能够诱导THP-1细胞中Hp基因mRNA和蛋白的表达,同时利用EMSA和抗体阻滞实验分析了参与γ射线诱导Hp表达的顺式作用元件和反式作用因子。结果发现,Hp基因的启动子区域中B和C区域对电离辐射诱导Hp的表达起着重要的作用,转录因子STAT3和C/EBPβ-LIP参与了电离辐射诱导Hp表达的过程。 4.Hp在γ射线照射诱导细胞损伤中的功能研究。我们利用流式细胞术结合细胞免疫分析发现,小鼠外周血和骨髓有核细胞中只有部分细胞含有Hp,Hp阳性细胞的比例在照射后出现了明显的增加。骨髓细胞中,Hp阳性细胞对γ射线具有较强的抵抗性,转染Hp基因的COS-7细胞,对γ射线诱导的细胞凋亡亦具有较强的抵抗性。 本研究的创新性及结论:本研究将蛋白质组技术引入到放射医学领域,分析了全身γ射线照射后小鼠血清中蛋白表达的变化,这在国内外未见报道。发现血清中的Hp蛋白水平可能成为急性放射损伤的早期诊断指标。首先发现γ射线能诱导THP-1细胞中Hp的表达,初步分析显示细胞内表达的Hp可能具有抵抗γ射线诱导细胞凋亡的作用。

参考文献:

[1]. 大剂量照射后造血功能变化规律的研究[D]. 张军权. 中国人民解放军军事医学科学院. 2003

[2]. 大剂量rhG-CSF照后早期单次给药对~(60)Co γ射线照射小鼠的实验治疗作用及机制初步研究[D]. 韩阿如娜. 中国人民解放军军事医学科学院. 2010

[3]. 大剂量rhG-CSF早期单次给药对~(60)Co γ射线照射小鼠的治疗作用[J]. 韩阿如娜, 余祖胤, 柳晓兰, 从玉文. 解放军医学杂志. 2011

[4]. 综合放血法致小鼠血虚证模型的相关研究[D]. 谭玮. 北京中医药大学. 2005

[5]. 中药复方对急性辐射损伤小鼠的防护作用及机制研究[D]. 徐文慧. 北京中医药大学. 2016

[6]. IL-11对中子辐射后小鼠骨髓损伤的防治作用及其机制研究[D]. 韩瑞刚. 中国人民解放军军事医学科学院. 2006

[7]. 骨髓间充质干细胞联合H-2半相合骨髓移植治疗急性放射病小鼠的实验研究[D]. 胡锴勋. 中国人民解放军军事医学科学院. 2007

[8]. 重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)对中子重度骨髓型急性放射病比格犬的实验治疗研究[D]. 李明. 中国人民解放军军事医学科学院. 2010

[9]. 低剂量辐射激活的脐血干细胞重建造血功能的体内研究[D]. 苑小星. 吉林大学. 2007

[10]. γ射线对结合珠蛋白基因表达的诱导作用及功能初步研究[D]. 王治东. 中国人民解放军军事医学科学院. 2006

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

大剂量照射后造血功能变化规律的研究
下载Doc文档

猜你喜欢