循环血miR-21在空间辐射监测中的应用潜力

深空探测中如何在辐射暴露早期用快速、简便的方法进行辐射损伤及风险评估问题，对传统的辐射剂量计提出巨大的挑战。循环血microRNA(miRNA)具有很好的特异性和稳定性，且积极响应外界环境变化，因此，筛选循环血中辐射敏感的miRNA,对开发基于血液的微创生物辐射标志物具有较大的研究意义和应用价值。本文利用X射线对昆明小鼠进行全身照射，24小时后取血，利用miRNAPCRarray的方法检测了21种候选miRNA的表达谱水平，发现多种miRNA对辐射有响应，其中miR-21具有较大的变化幅度。利用实时定量PCR分别验证了miR-21在不同射线（X射线、碳离子束、铁离子束）条件下的剂量效应和时间效应。检测了miR-21在相同和不同鼠龄小鼠个体间的本底表达水平。结果表明，miR-21在不同类型射线照射下表达水平都有升高的趋势，特别是对低剂量辐射也具有显著的响应，具有较强的剂量效应关系。在6.72小时内，其表达水平维持在一个稳定的阈值内。miR-21在相同和不同鼠龄小鼠个体间的本底表达水平不具有差异性,在血清样本的保存及RNA的提取过程中具有较强的稳定性。以上特征说明miR-21具有作为生物辐射剂量计并应用于辐射损伤检测的潜力。

循环血microRNA对辐射和辐射防护药物的敏感性研究

循环血microRNA(miRNA)具有很好的特异性和稳定性,并且参与多种生物过程。通过表达谱筛选循环血中对辐射及辐射防护药物敏感的mi RNA,可以为循环血mi RNA作为辐射标志物及辐射防护药靶提供依据和参考。利用X射线和碳离子束对昆明小鼠进行全身照射,采用实时定量PCR的方法研究了循环血中mi RNA对辐射的敏感性,发现循环血中多种mi RNA对辐射有响应,并且这些mi RNA大多与免疫系统和造血系统密切相关,其中的let-7a,mi R-223和mi R-574呈现出较强的辐射敏感性和较明显的剂量效应关系,具有作为辐射生物标志物的潜能;并利用当归多糖对小鼠进行灌胃,研究了其辐射防护特性,并且对给药组和未给药组小鼠在辐射处理后循环血中的mi RNA表达水平进行了比较。结果表明,当归多糖对辐射处理小鼠的免疫系统和造血系统具有显著的保护作用,给药组循环血中部分mi RNA表达变化趋势与未给药组明显不同,循环血中不同的mi RNA对辐射防护药物有不同的敏感性,或可作为辐射防护药物药靶使用。

基于循环血miRNAs评估空间铁离子辐射暴露的新方法

目的寻找具有作为空间铁离子辐射生物标志物潜力的循环血microRNAs(miRNAs)分子,并探索基于这些分子的辐射暴露风险评估新方法。方法利用重离子加速器产生的高能铁离子束对小鼠进行全身照射,通过定制miRNA PCR array芯片检测了13种辐射相关的循环血miRNAs表达水平,筛选出4种miRNAs作为候选标志物进行验证。利用实时定量PCR技术检测了候选miRNAs在铁离子束照射下的剂量效应和时间效应关系。此外,利用多元线性回归的方法建立了结合4种辐射敏感miRNAs预测辐射暴露程度的数学模型,并通过受试者工作特征曲线对模型准确性进行了评估。结果铁离子束照射后,循环血中miR-21a、miR-200b表达水平上调,miR-574、miR-342表达水平下调,且具有较强的剂量效应关系,在6~72h内,其表达差异能稳定维持。结合4种候选miRNAs建立的多元线性回归方程在预测不同程度的辐射暴露方面具有很好的特异性和敏感性。结论循环血辐射敏感miRNAs具有作为空间铁离子辐射生物标志物的潜力,而基于这些循环血miRNAs的多元线性回归模型可应用于评估空间辐射暴露风险。

归芪白术方对顺铂所致小鼠肾脏损伤的减毒作用

目的探讨益气补血、活血解毒经验药方归芪白术方对顺铂所致小鼠肾脏损伤的减毒作用。方法 50只雄性昆明小鼠随机分为空白组、模型组及归芪白术方低、中、高剂量组(n=10)。模型组及归芪白术方低、中、高剂量组每7d注射一次顺铂(剂量2.0mg/kg,每次0.2ml),共注射4次。归芪白术方低、中、高剂量组每日17:00用归芪白术方灌胃,每次0.4ml;空白组与模型组每日17:00采用等量生理盐水灌胃。每2d测量一次小鼠体重,每4d测量一次饮食情况,末次注射顺铂后48h采血检测各组小鼠血常规及肾脏功能,剥离各组小鼠肾脏组织,观察肾脏大体形态变化并计算肾脏指数,检测肾脏病理变化及肾脏组织中caspase 3、caspase 9的表达变化。结果空白组小鼠体重和饮食量维持在一个较高的平均水平;模型组小鼠体重呈周期性地降低和恢复,饮食量则明显降低;给药(归芪白术方)后,小鼠体重和饮食的降低得到一定缓解。肾脏大体观可见空白组小鼠肾脏颜色深而富有血液;模型组小鼠肾脏颜色明显变浅,体积变小,肾脏指数明显降低;给药(归芪白术方)后,肾脏体积有所增加,颜色较模型组加深,肾脏指数升高,其中,中、高剂量组改善较明显,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。与空白组比较,模型组小鼠白细胞计数(WBC)、血小板计数(PLT)明显降低,尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)水平及caspase3、caspase9表达量明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,归芪白术方低、中、高剂量组小鼠WBC、PLT明显升高,BUN、Scr水平降低,caspase 3、caspase 9表达量明显下调,以中、高剂量最为明显,差异有统计学意义(P<0.05),低剂量组Scr水平与模型组比较差异无统计学意义。病理形态学观察显示,空白组小鼠肾脏组织结构正常,无明显变性、坏死及炎性浸润,可见到清晰的肾小管结构;模型组小鼠肾小管结构浊肿,近曲小管上皮细胞有较多的气球样变,部分萎缩或消失;给药(归芪白术方)后,各组小鼠肾脏病理损伤减轻,肾小管浊肿程度得到缓解,气球样变和萎缩的肾小管上皮细胞较模型组明显减少。结论归芪白术方对顺铂所致肾脏损伤具有减毒作用,其机制可能是通过益气补血、活血解毒等作用来改善血液活力、减少肾脏组织细胞的凋亡,从而减轻顺铂对肾脏组织的损伤。

并联电抗器中性点小电抗运行特性的研究

并联电抗器的中性点小电抗是并联电抗器的一个重要组成部分。它可有效抑制电网发生非全相切合时产生的工频谐振过电压,并能限制潜供电流,提高线路单相重合闸的成功率。根据对并联可控电抗器中性点小电抗的运行特性进行分析,对其值根据主电抗的补偿度来进行调整的可行性及相应的工作特性进行了研究,证实了中性点小电抗的可调性会导致主电抗的补偿度被限制,并会对主电抗器的中性点绝缘造成威胁,故将其值进行可控是不必要的。

黄芪多糖对X线辐射骨髓间充质干细胞成脂分化的影响

目的研究中药黄芪有效成分黄芪多糖(APS)对X射线照射人骨髓间充质干细胞成脂分化的影响。方法用50μg/mL的APS干预2 Gy X射线照射的人骨髓间充质干细胞,专用培养基诱导后,通过油红O法染色并计数观察干细胞的脂滴数量及大小,Western blot检测成脂相关蛋白(C/EBPα和PPAR-γ)表达变化。结果X线辐射后骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞数量减少,成脂细胞中脂滴的面积明显减少(P<0.05),提前给予黄芪多糖的骨髓间充质干细胞组脂滴面积较单纯辐射组增加(P<0.05)。同样,X线辐射后,成脂相关蛋白过氧化物酶增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)和重组人CCAAT增强子结合蛋白(CEBPα)表达降低,而给予黄芪多糖干预后,PPAR-γ和CEBPα表达均升高(P<0.05)。结论X线可损伤人骨髓间充质干细胞的定向成脂分化功能,黄芪多糖对X线辐射人骨髓间充质干细胞成脂分化功能具有一定的保护作用。

GANRA纳米药对淋巴母细胞的辐射防护作用及辐射敏感microRNA的影响

以淋巴母细胞(PENG-EBV)作为细胞模型,采用细胞增殖率检测、微核率检测以及胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)含量测定等方法检测GANRA纳米药对淋巴母细胞的毒性作用和辐射防护效果。同时,检测药物对淋巴母细胞中几种辐射敏感microRNA(miRNA)辐射的影响。实验结果表明:GANRA纳米药对淋巴母细胞没有毒性作用,且加药后对细胞增殖有促进作用;GANRA纳米药预处理可以缓解淋巴母细胞由X-射线产生的辐射损伤,提高辐照后细胞活性、细胞存活率以及降低细胞的微核形成率,并且对X-射线辐照产生的自由基具有良好的清除作用。此外,miR-150、miR-57、miR-223和miR-34a对GANRA纳米药具有敏感性,GANRA纳米药可能通过影响辐射敏感miRNA的表达发挥辐射防护作用。结果提示,改进后的GANRA纳米药物可以作为一种更有优势的辐射防护药物,并且给药后miRNA的差异性表达可能是GANRA纳米药物发挥作用的一种新机制。

小鼠血清中对电离辐射敏感的蛋白分子研究

拟寻找血清中对电离辐射敏感的蛋白分子,探讨其作为辐射生物标志物的潜力。利用蛋白抗体芯片检测经不同剂量X射线照射后24 h小鼠血清的蛋白分子表达谱,发现47种表达差异超过1.5倍的蛋白,其中胰岛素样生长因子1和2(IGF-1和IGF-2)、胰岛素样生长因子结合蛋白1和3(IGFBP-1和IGFBP-3)丰度较高,与辐射损伤和修复相关且同属于IGFs-IGFBPs调控通路,利用酶联免疫吸附测定技术进一步研究这4种分子和其上游调控蛋白——生长因子(GH)的剂量效应和时间效应。结果显示,与对照组(0 Gy)相比:GH和IGF-1血清水平在照射(0.5、2、4 Gy)后24 h变化趋势不明显,IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-3表达水平都具有上升趋势,特别是IGFBP-3,在照射(0.5、2、4 Gy)后表达水平都显著升高(p<0.01),且有明显的剂量依赖效应;在不同剂量X射线照射后的2~24 h内,GH表达水平波动较大,IGF-1无显著变化,IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-3表达水平随时间延长有上升趋势,其中,IGFBP-1和IGFBP-3在照射后2~24 h都有较为稳定的表达上调趋势。以上结果表明,血清IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-3在X射线照射后表达水平升高,有较好的剂量依赖效应和随时间变化的稳定性,具有作为电离辐射标志物的巨大潜力。

黄芪多糖对X线辐射所致骨髓间充质干细胞细胞核、染色体及DNA损伤的影响

[目的]探索黄芪多糖（astragalus polysaccharide,APS）对X线辐射所致骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cell,BMSC）细胞核、染色体及DNA损伤的影响。[方法 ]采用CCK-8法检测不同浓度的APS对2Gy X线辐射后BMSC增殖能力的影响,以筛选出APS的最佳作用浓度。将BMSC分为空白（CTRL）组、黄芪多糖（APS）组、辐射（IR）组、辐射＋黄芪多糖（IR＋APS）组;APS组、IR＋APS组在第1次辐射前48h以最佳作用浓度的APS干预1次,以后每次辐射后均换上含APS的新鲜培养液,CTRL组、IR组则换上不含APS的新鲜培养液,共进行5次X线辐射,每次2Gy,每48h辐射1次;末次辐射后,采用胞质分裂阻断法检测各组细胞微核率,染色体核型分析各组细胞染色体畸变率,激光共聚焦显微镜检测各组细胞53BP1 foci焦点簇数目。[结果]与CTRL组比较,辐射后BMSC增殖能力明显受到抑制,差异具有统计学意义（P〈0.05）;与IR组比较,当APS为50μg/ml时对辐射后BMSC增殖的作用最强,故选为最佳作用浓度。在细胞核水平上,与CTRL组比较,IR组微核率显著升高（P〈0.05）;与IR组比较,IR＋APS组微核率降低（P〈0.05）。在染色体水平上,与CTRL组比较,IR组染色体畸变率明显升高（P〈0.05）;与IR组比较,IR＋APS组染色体畸变率降低（P〈0.05）。在DNA水平上,与CTRL组比较,IR组53BP1 foci焦点簇数目显著升高（P〈0.05）;与IR组比较,IR＋APS组53BP1 foci焦点簇数目降低（P〈0.05）。[结论 ]黄芪多糖具有减轻X线辐射后BMSC细胞核、染色体、DNA损伤的作用。