归芪益元膏对12C6+束辐射旁效应大鼠免疫功能的影响

目的 观察归芪益元膏对12C6+束辐射旁效应大鼠免疫功能的影响及作用机制。方法 60只Wistar大鼠随机分为空白组、模型组、阳性对照组和中药低、中、高剂量组,每组10只。中药低、中、高剂量组予归芪益元膏1.2、2.4、4.8 g/kg灌胃,空白组、模型组、阳性对照组予等量生理盐水灌胃,共14 d;阳性对照组造模前30 min腹腔注射氨磷汀。第15日除空白组外,其余各组右肺予4 Gy12C6+束单次照射,照射后各组继续灌胃3 d。观察大鼠一般状况,检测外周血白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)、血小板(PLT)水平,ELISA检测血清白细胞介素(IL)-4、γ干扰素(IFN-γ)含量,计算肺、脾脏器指数,HE染色观察左肺、脾组织病理形态,流式细胞仪检测脾CD4+、CD8+T淋巴细胞比例,qPCR检测左肺、脾组织T-bet、GATA-3 mRNA表达。结果 与空白组比较,模型组大鼠外周血WBC降低,RBC、Hb、PLT升高,血清IL-4、IFN-γ含量降低;左肺、脾脏器指数明显降低,肺泡变形,肺泡壁变厚,肺泡腔缩小,肺组织明显出血,脾组织结构破坏严重,脾窦腔变窄,脾索出现纤维性增生;模型组脾CD4+T淋巴细胞比例和CD4+/CD8+比值降低、CD8+T淋巴细胞比例升高,左肺、脾组织T-bet mRNA表达降低,GATA-3 mRNA表达升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,阳性对照组和中药中、高剂量组大鼠外周血WBC升高,RBC、Hb、PLT降低,血清IL-4、IFN-γ含量升高;中药高剂量组左肺、脾脏器指数上升;各给药组肺、脾组织病理损伤均有不同程度减轻,阳性对照组和中药高剂量组脾CD4+T淋巴细胞比例和CD4+/CD8+比值升高,CD8+T淋巴细胞比例降低,左肺、脾组织T-bet mRNA表达升高,GATA-3 mRNA表达降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 归芪益元膏对12C6+束辐射旁效应大鼠肺、脾损伤有一定改善作用,其机制与调节CD4+、CD8+T淋巴细胞比例及T-bet、GATA-3表达,恢复细胞免疫功能有关。

归芪益元膏通过AMPK/mTOR自噬信号通路对辐射旁效应损伤大鼠的保护作用及其机制

目的探讨归芪益元膏通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)自噬信号通路对辐射旁效应损伤大鼠的保护作用及其机制。方法将32只SPF级SD大鼠随机分为正常对照组、单纯辐射组及归芪益元膏中、高剂量组,每组8只。归芪益元膏中、高剂量组预先灌胃归芪益元膏[3.28g/(kg·d)、6.56g/(kg·d)],其余各组予等量0.9%氯化钠溶液灌胃,连续干预14d。干预14d后,单纯辐射组及归芪益元膏中、高剂量组大鼠右肺予8Gy剂量X射线单次照射,铅皮屏蔽其余身体部位;正常对照组不给予照射。照射后处死所有大鼠,免疫组化、qPCR检测大鼠右肺、左肾组织中的p62、Beclin1、AMPK、mTOR蛋白及mRNA表达情况。结果单纯辐射组右肺、左肾组织中的p62蛋白及mRNA表达量明显低于正常对照组,Beclin1、AMPK、mTOR蛋白及mRNA表达量明显高于正常对照组(P<0.01)。归芪益元膏中、高剂量组右肺、左肾组织中的p62蛋白及mRNA表达量明显高于单纯辐射组,Beclin1、AMPK、mTOR蛋白及mRNA表达量明显低于单纯辐射组(P<0.05)。结论辐射旁效应损伤大鼠肺、肾组织中自噬通路AMPK/mTOR,造成自噬蛋白p62、Beclin1表达异常。归芪益元膏可以调控AMPK/mTOR信号通路及自噬蛋白p62、Beclin1表达,抑制自噬,从而发挥对辐射诱发体内旁效应损伤的防护作用。

归芪益元膏对辐射旁效应损伤大鼠PI3K/Akt信号通路的调节作用

目的:探讨归芪益元膏对辐射旁效应损伤大鼠肾组织磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路的影响。方法:将32只SPF级SD大鼠随机分为正常组、单纯辐射组、辐射+中药组、单纯中药组,每组8只。辐射+中药组、单纯中药组预先灌胃归芪益元膏3.28g/(kg·d),正常组和单纯辐射组分别灌胃等量生理盐水,连续灌胃2周。2周后单纯辐射组、辐射+中药组大鼠右肺予8 Gy X射线单次照射,铅皮屏蔽身体其余部位。正常组、单纯中药组不予照射。照射后处死所有大鼠。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测大鼠血清中PI3K、Akt、磷酸化PI3K(p-PI3K)、磷酸化Akt(p-Akt)水平,免疫组化检测肾组织中PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt蛋白表达,实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测肾组织中PI3K、Akt mRNA表达。结果:与正常组对比,单纯辐射组大鼠肾组织中PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt蛋白及PI3K、Akt mRNA表达上调,差异有统计学意义(P<0.01);与单纯辐射组对比,辐射+中药组和单纯中药组大鼠肾组织中上述指标表达下调(P<0.05)。结论:辐射旁效应损伤大鼠血清及肾组织中PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt表达异常,归芪益元膏可以抑制PI3K、Akt磷酸化,调控PI3K/Akt信号通路,从而发挥对辐射旁效应损伤的防护作用。

归芪益元膏对重离子辐射大鼠旁效应损伤的保护作用

目的探究归芪益元膏对重离子(12 C 6+)束辐射大鼠旁效应损伤的保护机制。方法40只Wistar大鼠随机分为空白组、单纯辐射组、辐射加中药组、单纯中药组,每组10只。灌胃给药2周后,用4 Gy 12 C 6+束照射各组大鼠右肺,7 d后处死,HE染色观察大鼠肺、肾组织病理变化,RT-qPCR、Western blot法检测肺组织和肾组织TGF-β1、p-Smad2、Smad7 mRNA和蛋白表达。结果单纯辐射组大鼠双肺部分肺泡间隔断裂、肺泡腔不规则扩大;左肾肾小球基底膜增厚,肾小管上皮细胞水肿。辐射加中药组大鼠双肺部分肺泡腔缩小,无纤维增生;肾小管上皮轻微水肿,未见增生与纤维化。单纯中药组大鼠双肺肺泡结构整齐,未见增生;肾小球基底膜与肾小球结构均正常。与空白组比较,单纯辐射组大鼠双肺及左肾TGF-β1 mRNA和蛋白,p-Smad2蛋白表达均升高(P<0.05),Smad7 mRNA和蛋白表达降低(P<0.05);与单纯辐射组比较,辐射加中药组及单纯中药组双肺及左肾TGF-β1 mRNA和蛋白,p-Smad2蛋白表达均降低(P<0.05),Smad7 mRNA和蛋白表达升高(P<0.05)。结论归芪益元膏通过抑制TGF-β1与p-Smad2表达,并升高Smad7表达,有效防治重离子辐射及旁效应损伤。

重离子辐射旁效应与中医的“传舍”理论

近年来辐射旁效应(RIBE)被医学界广为重视,并且通过设计各种实验来解释这种现象,从中医学的角度来看,辐射总体属于外来的“毒邪”,学者们将其命名为“电离毒”“辐射毒”等。笔者认为辐射所致的旁效应类似于《黄帝内经》中的“传舍”,可理解为是辐射阳毒入里、发生传舍。“气”是辐射毒发生“传舍”的载体,可通过表里、五行、经络传舍,当然或经上述途径复合传舍,或直中脏腑或骨髓等深部组织。这些理论可拓宽中医对放疗的认识,尤其在防治方面,可根据这些理论“先安未受邪之地”。

NU7026抑制DNA-PKcs对辐射旁效应中L-02细胞增殖、凋亡、抗氧化的影响

目的探讨NU7026抑制DNA-PKcs对辐射旁效应中L-02细胞增殖、凋亡、抗氧化的影响。方法构建辐射旁效应模型。实验分为空白组(阴性对照)、旁效应组(辐射条件培养液处理)、联合组(辐射条件培养液+NU7026)、辐照组(直接辐照)。采用MTT法、克隆形成实验、微核实验、活性氧(ROS)试剂盒、抗氧化活性试剂盒、荧光分光光度法、流式细胞术、Western blotting分别检测细胞存活率、克隆形成率、微核率、活性氧水平、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)活性、丙二醛(MDA)含量、线粒体膜电位、细胞凋亡和周期阻滞及相关蛋白的表达。结果与空白组比较,其他3组的细胞存活率、克隆形成率、SOD和GSH活力、线粒体膜电位降低(P<0.05);微核率、MDA、ROS含量、凋亡率及G2/M期阻滞升高(P<0.05)。与旁效应组比较,联合组、辐照组的细胞存活率、克隆形成率、SOD和GSH活力、线粒体膜电位降低(P<0.05);微核率、MDA、ROS含量、凋亡率及G2/M期阻滞升高(P<0.05)。结论NU7026抑制DNA-PKcs能降低辐射旁效应中L-02细胞增殖、抗氧化和抗凋亡的能力。

归芪益元膏对重离子辐射损伤模型大鼠肺肾旁效应的影响

目的探讨归芪益元膏防治重离子(12C6+)束辐射肺肾旁效应的作用机制,为临床辐射损伤防护提供新的思路。方法健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为正常对照组(NCG组)、单纯辐射组(SRG组)、归芪益元膏组(GOG组),每组20只。灌胃给药7d,12C6+束辐射右侧肺部造模,造模后48h处死,取大鼠左肺、左肾及右肾组织,ELISAlike法检测DNA甲基化率,HE染色观察组织病理学改变,免疫组织化学法检测Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b的表达。结果与正常对照组比较,单纯辐射组大鼠DNA甲基化水平显著降低(P<0.01);左肺有炎症,左右肾无异常;Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b表达明显升高(P<0.01)。与单纯辐射组比较,归芪益元膏组大鼠DNA甲基化水平升高(P<0.01);左肺炎症减轻;Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b表达降低(P<0.01)。Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b蛋白均在支气管黏膜上皮细胞、肾小管上皮细胞的胞质内表达,各组均可见;正常对照组呈浅褐色-褐色染色,为弱阳性表达;单纯辐射组呈褐色-棕色染色,为强阳性表达;归芪益元膏组呈浅褐色-棕褐色染色,为中等程度阳性表达。结论归芪益元膏可减轻12C6+束辐射造成的肺肾旁效应,其机制可能与调控DNA甲基化水平有关。

归芪益元膏对^(12)C^(6+)束辐射损伤模型大鼠旁效应的影响

目的探讨^(12)C^(6+)束辐射大鼠的肺-心-肝-脾旁效应损伤及归芪益元膏对其的防治作用及机制。方法选取健康雄性Wistar大鼠90只,随机分为正常对照组(NC组)、单纯辐射组(SR组)、归芪益元膏组(GO组),每组30只。NC组给予2ml生理盐水灌胃,辐射剂量0Gy,SR组给予2ml生理盐水灌胃,辐射剂量8Gy,GO组给予11.83g/kg归芪益元膏灌胃,辐射剂量8Gy,大鼠连续灌胃给药7d,行^(12)C^(6+)束辐射右侧肺部造模。SR组和GO组大鼠造模后48h处死,取心、肝及脾组织。采用比色法测定丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)含量;ELISA法检测DNA甲基化率;免疫组织化学法检测Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b表达。结果与NC组比较,SR组大鼠SOD、GSH、GSH-Px降低(P<0.01),MDA升高(P<0.01);DNA甲基化水平降低(P<0.01);Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b表达升高(P<0.01)。与SR组比较,GO组大鼠SOD、GSH、GSH-Px升高(P<0.01),MDA下降(P<0.01);DNA甲基化水平升高(P<0.01);Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b表达降低(P<0.01)。三组Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b蛋白均有表达,且分布在心肌细胞、肝细胞、脾脏白髓外周B细胞胞质内。NC组颜色为浅褐色-褐色,呈弱阳性表达;SR组颜色为褐色-棕色,呈强阳性表达;GO组颜色为浅褐色-棕褐色,呈中等度阳性表达。结论归芪益元膏能减轻^(12)C^(6+)束辐射造成的旁效应,其机制与改善氧化应激反应及DNA甲基化水平有关。

外泌体—电离辐射诱导旁效应的另一种机制

采用条件培养液转移的方法,以微核形成和克隆形成为终点,检测X-射线在H460非小细胞肺癌细胞中诱导经培养液介导的旁效应;采用差速离心法从未受照射和受照H460细胞培养液中提取、纯化外泌体,用透射电镜观察其形态,激光粒度仪分析其粒径分布,并用Western blot检测其标志蛋白hsp90β的表达。通过荧光探针共定位实验观察外泌体进入接收细胞的情况,采用结晶紫实验检测外泌体对接收细胞增殖的影响。结果表明:X-射线可在H460细胞中诱导经培养液介导的旁效应,表现为旁效应细胞的微核增加和克隆存活率下降;未受照射和受照细胞均分泌外泌体,但不同条件下细胞分泌外泌体的尺寸分布不同;当将外泌体加入到接收细胞时,外泌体可能通过膜融合的方式很快进入接收细胞,进而促进接收细胞的增殖;受照射H460细胞分泌的外泌体不影响接收细胞的克隆存活率,但增加接收细胞的微核形成率,并且这种现象在用RNA酶处理外泌体后消失。以上结果表明,受照射H460细胞分泌的外泌体可能是介导电离辐射旁效应的机制之一,并且其中RNA可能是介导电离辐射诱导旁效应的一种重要信号分子。

一氧化氮合成酶高表达促进辐射旁效应的产生

本研究中建立了内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)稳定转染表达细胞系,探讨其在辐射诱导旁效应中的促进作用。利用荧光探针DAF-FM与Griess试剂盒,间接检测稳定表达细胞系辐照后细胞内、外一氧化氮(NO)浓度变化;表达细胞系辐照后培养液转移至受体细胞(MRC5)共孵育,检测受体细胞DNA双链断裂,辐照细胞与受体细胞共培养2d,检测微核形成率。研究发现,辐射后15min,供体细胞NO诱导水平达到峰值;eNOS高表达细胞系辐照后15 min时间点的转培养液诱导受体细胞产生较高的DNA双链断裂;eNOS高表达细胞系辐照后与受体细胞共培养,诱导受体细胞出现更多的微核。结果表明:NOS高表达促进辐射旁效应的产生,其催化产生的NO是主要的诱导因子之一。

PTEN在电离辐射诱导旁效应细胞中的表达变化

目的:研究PTEN基因在旁效应细胞中的表达变化。方法:采用未照射细胞与直接照射细胞按1:1共同培养,以及将直接照射细胞培养液离心加入未照射细胞中培养形成2种旁效应细胞模型,对比PTEN mRNA及蛋白表达在2种旁效应细胞、直接照射细胞、未照射细胞中的变化。结果:直接照射的PTEN蛋白表达与照射剂量有关,照射剂量越大其下调越为明显;PTEN蛋白表达下调程度与细胞的处理方式有关,以受照细胞培养液培养的旁效应细胞表达下调最为显著,且2种旁效应细胞中PTEN蛋白的表达下调程度均高于直接受照细胞(P<0.01)。结论:PTEN蛋白表达与低剂量电离辐射生物学效应及电离辐射旁效应的发生发展密切相关。

归芪益元膏对重离子辐射旁效应损伤大鼠的影响

目的观察归芪益元膏对重离子辐射旁效应损伤大鼠的影响,探讨其可能的作用机制。方法将42只SPF级Wistar雄性大鼠随机分为空白对照组、单纯辐射组和归芪益元膏组。归芪益元膏组预先给予归芪益元膏灌胃2周,单纯辐射组和归芪益元膏组大鼠右肺予2 Gy ^(12)C^(6+)离子束单次照射,空白对照组不予照射。照射后6、12、24 h处死各组大鼠,检测外周血象及白细胞介素(IL)-6、转化生长因子-β1(TGF-β1)、IL-1β含量,HE染色观察大鼠肺组织病理形态。结果与空白对照组比较,照射后12 h单纯辐射组大鼠血清IL-6、TGF-β1、IL-1β含量明显升高(P<0.01),外周血白细胞、红细胞、血小板、血红蛋白明显下降(P<0.01);HE染色显示照射后24 h大鼠肺泡壁增厚,肺泡腔内有渗出物及炎性细胞浸润等病理改变。与单纯辐射组12 h比较,归芪益元膏组12 h大鼠IL-6、TGF-β1、IL-1β含量明显下降(P<0.01),血常规各项指标显著上升(P<0.01),大鼠肺组织病理损伤有一定的改善。结论归芪益元膏对重离子辐射旁效应损伤具有防护作用。

电离辐射旁效应的研究进展及其潜在意义

电离辐射旁效应是近年来辐射防护领域关注的研究热点。本文主要介绍了早期的文献资料、近期的研究进展,以及效应产生的模式和机制等,对其中几个比较关心的问题进行了初步探讨。最后讨论了电离辐射旁效应对放射治疗和辐射危险评价等的潜在意义。

电离辐射诱发体内旁效应的初步研究

探讨孕鼠受γ射线照射对旁效应器官胎鼠脑组织神经发育的影响。将怀孕的昆明小鼠随机分为7组:空白对照组、0.5 Gy全身照射组、0.5 Gy头部照射组、1.0 Gy全身照射组、1.0 Gy头部照射组、2.0 Gy全身照射组及2.0 Gy头部照射组。照射组用60Co治疗机对实验小鼠于孕9 d单次急性垂直照射,于孕18 d取胎鼠脑组织,用酶联免疫吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定胎脑组织中乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AchE)及乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)的含量。结果显示,与空白对照组比较,0.5 Gy和1.0 Gy头部照射组胎脑Ach含量显著性降低(p<0.05);2.0 Gy头部照射组胎脑AchE及Ach含量均显著性降低(p<0.05);0.5 Gy全身照射组胎脑AchE含量明显升高(p<0.05);2.0 Gy全身照射组胎脑AchE及Ach含量均显著性降低(p<0.05)。孕鼠急性头部受照,电离辐射能够诱发体内旁效应,其胎脑效应类似孕鼠急性全身照射后胎脑效应。

电离辐射旁效应对辐射防护的影响

电离辐射旁效应的发现对辐射致癌危险性的线性无阈模型及辐射防护措施提出了新的挑战,其研究已成为放射医学领域的热点。本文以辐射旁效应为主线,介绍了其致癌危险性;结合其在航天航空、放射诊疗等方面的具体情形,介绍了辐射旁效应及远位旁效应的研究进展,以及可能的防护措施。

辐射旁效应及其机制研究进展

辐射旁效应是未受辐射的细胞表现出与受辐射的细胞相同或相似的生物学反应的现象。本文简要介绍了生物体外、体内辐射旁效应的研究现状,简述辐射旁效应中有关时间-效应方面的研究,以及辐射旁效应产生机制的研究进展。

电离辐射旁效应

自 1 992年 Nagasawa等提出电离辐射旁效应概念以来 ,国外许多研究者应用先进的检测技术 ,通过多种终点参数证实其旁效应的存在 ,并得到放射生物学界的确认。电离辐射旁效应的提出 ,是对某些传统观念有力的挑战 ,有助于深入理解辐射生物效应 ,特别是低剂量辐射生物效应的本质 ,以及对放射肿瘤临床起到重要的指导作用。简要综述应用多种检测参数证实电离辐射旁效应的存在及对活性氧、细胞因子和细胞间缝隙连接通讯在电离辐射旁效应机制的可能作用。同时 ,介绍辐射适应旁效应概念 ,以便进一步理解低剂量辐射诱导适应性反应的机制及其与旁效应间的相互关系。

受辐射肝癌细胞所诱导旁效应与p53的关系

通过检测受照射细胞及与其共培养旁细胞的损伤情况及p53抑制剂对其的影响,研究了肝癌细胞辐射敏感性及辐射诱导的旁效应与p53的关系。发现肝癌细胞的辐射敏感性与p53密切相关:野生型p53辐射敏感性最高,突变型的次之,缺失型的敏感性最低。同时,辐射诱导的旁效应与p53状态亦密切相关,仅野生型p53肝癌细胞(HepG2)对旁细胞(Chang氏肝细胞)具有旁效应,且未受照射旁细胞中产生的微核具有明显的剂量效应和时间效应;而突变型(PLC)和缺失型(Hep3B)的肝癌细胞几乎不能诱导辐射旁效应的产生。另外,p53抑制剂可显著抑制辐射旁效应的产生。

辐射诱导旁效应研究进展

随着人们对低剂量辐射后发生的间接和延迟效应(如突变、基因不稳定性)的重视,以及新的高效工具(如单细胞微束和先进的培养系统)的应用,过去的十几年对辐射诱导旁效应的产生机制有了许多新的认识和发现。辐射诱导旁效应是受基因调控,由细胞间信号传递途径中介产生的。