Damage of Low-Doses Heavy ion on Mice Immunity System and Protective Effect of N-acetylcysteine

实验目的：随着科技的发展，人类活动范围已经逐渐向外太空扩展，对于人类太空探索的最大威胁是太空中的各种粒子辐射。这些辐射包括太阳辐射（质子和电子）和银河辐射（质子占85%，氦离子占14%，重离子占1%）。众所周知，重离子与常规X和γ射线相比有较高的传能线密度（linear energy transfer, LET）和相对生物学效应（relative biological effectiveness, RBE），对机体组织和器官有较强的影响。放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一，由于肿瘤细胞的异质性，其对放、化疗的反应相差悬殊。本研究的目的是： 1评估辐射对健康机体产生的生物学风险； 2研究抗氧化剂氮乙酰半胱氨酸（NAC）对机体辐射损伤的保护作用 3不同肿瘤细胞辐射敏感性的差异。实验方法： 1 X射线或12C6+离子对小鼠进行不同剂量的全身辐射。NAC处理组小鼠在照射前1小时腹腔注射200mg/kg的NAC，对照组注射等体积的生理盐水。照射后不同时间点取样，利用流式细胞仪检测小鼠免疫细胞周期和凋亡情况，单细胞电泳检测淋巴细胞DNA损伤，MTT法（3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide）检测脾脏NK（natural killer，NK）细胞活性，微核法检测淋巴细胞染色体损伤情况，小鼠体内干扰素－γ（Interferon-γ，IFN-γ）由ELISA方法得到，小鼠血清中超氧化物岐化酶(Surperoxide dismutase SOD）由分光光度法测定，并观察胸腺和脾脏指数变化。 2 不同剂量X射线和12C6+离子辐射人肺腺癌细胞H1299和A549，用细胞克隆法检测照射后细胞存活曲线，流式细胞仪检测细胞周期和凋亡，Western-blot 检测A549 细胞P53蛋白表达。 结果： 1小鼠外周血淋巴细胞、胸腺细胞和脾脏淋巴细胞周期随着X射线照射剂量的增大而被阻滞在了G0/G1期，相同剂量的12C6+离子辐射时外周血淋巴细胞周期被阻滞在S期，分次连续X射线照射时，外周血淋巴细胞周期随着累积剂量的增加被阻滞在G2/M期；细胞凋亡比例随着照射剂量的增加而增加。小鼠血清中IFN-γ水平和脾脏中NK细胞活性在重离子照射剂量为0.05Gy时有显著增加，脾脏NK细胞活性随着照射剂量的增加而减弱。 2重离子照射后，小鼠淋巴细胞DNA和染色体的损伤随辐射剂量和照射后时间的延长而加剧。脾脏NK细胞活性在照射后各个时间点减弱，血清中IFN-γ水平和SOD酶活性随着重离子照射剂量的增加而降低。预防性给予NAC，12C6+离子辐射对淋巴细胞DNA和染色体所致损伤，胸腺细胞周期和凋亡，脾脏NK细胞活性，血清中IFN-γ的水平和SOD酶的活性的损伤与盐水组比较均有显著改善。 3 X射线照射对肺腺癌H1299细胞周期和凋亡率未产生明显影响，重离子照射后随着照射剂量的增加细胞周期被阻滞在G2/M期，细胞凋亡率也呈剂量依赖性；X射线和12C6+离子照射A549细胞后，细胞周期均被阻滞在G2/M期，凋亡率剂量依赖性增加。A549细胞P53蛋白的表达水平随着重离子照射剂量的增加而增加。结论： 1重离子辐射造成细胞DNA和染色体损伤随着照射剂量的增加和照射后时间的延长而增加，比X射线辐射损伤复杂和难以修复，产生这种现象的机理为辐射导致活性氧分子簇的产生，细胞因子和与细胞氧化反应有关的酶活性的变化，同时这种损伤对胸腺细胞周期、凋亡和胸腺、脾脏指数以及机体免疫系统都有影响；低剂量重离子辐射（0.05Gy）对小鼠机体的免疫力有刺激作用，机体免疫能力随着照射剂量增加和照射后时间的推移而减弱，不同的免疫器官对辐射的敏感性也不同； 2 200mg/kg 的NAC对辐射所致小鼠免疫系统损伤有很好的保护作用； 3 肺腺癌细胞H1299比同系A549具有较强的辐射敏感性，A549细胞凋亡的增加与P53蛋白表达水平升高有关实验目的：随着科技的发展，人类活动范围已经逐渐向外太空扩展，对于人类太空探索的最大威胁是太空中的各种粒子辐射。这些辐射包括太阳辐射（质子和电子）和银河辐射（质子占85%，氦离子占14%，重离子占1%）。众所周知，重离子与常规X和γ射线相比有较高的传能线密度（linear energy transfer, LET）和相对生物学效应（relative biological effectiveness, RBE），对机体组织和器官有较强的影响。放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一，由于肿瘤细胞的异质性，其对放、化疗的反应相差悬殊。本研究的目的是： 1评估辐射对健康机体产生的生物学风险； 2研究抗氧化剂氮乙酰半胱氨酸（NAC）对机体辐射损伤的保护作用 3不同肿瘤细胞辐射敏感性的差异。实验方法： 1 X射线或12C6+离子对小鼠进行不同剂量的全身辐射。NAC处理组小鼠在照射前1小时腹腔注射200mg/kg的NAC，对照组注射等体积的生理盐水。照射后不同时间点取样，利用流式细胞仪检测小鼠免疫细胞周期和凋亡情况，单细胞电泳检测淋巴细胞DNA损伤，MTT法（3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide）检测脾脏NK（natural killer，NK）细胞活性，微核法检测淋巴细胞染色体损伤情况，小鼠体内干扰素－γ（Interferon-γ，IFN-γ）由ELISA方法得到，小鼠血清中超氧化物岐化酶(Surperoxide dismutase SOD）由分光光度法测定，并观察胸腺和脾脏指数变化。 2 不同剂量X射线和12C6+离子辐射人肺腺癌细胞H1299和A549，用细胞克隆法检测照射后细胞存活曲线，流式细胞仪检测细胞周期和凋亡，Western-blot 检测A549 细胞P53蛋白表达。 结果： 1小鼠外周血淋巴细胞、胸腺细胞和脾脏淋巴细胞周期随着X射线照射剂量的增大而被阻滞在了G0/G1期，相同剂量的12C6+离子辐射时外周血淋巴细胞周期被阻滞在S期，分次连续X射线照射时，外周血淋巴细胞周期随着累积剂量的增加被阻滞在G2/M期；细胞凋亡比例随着照射剂量的增加而增加。小鼠血清中IFN-γ水平和脾脏中NK细胞活性在重离子照射剂量为0.05Gy时有显著增加，脾脏NK细胞活性随着照射剂量的增加而减弱。 2重离子照射后，小鼠淋巴细胞DNA和染色体的损伤随辐射剂量和照射后时间的延长而加剧。脾脏NK细胞活性在照射后各个时间点减弱，血清中IFN-γ水平和SOD酶活性随着重离子照射剂量的增加而降低。预防性给予NAC，12C6+离子辐射对淋巴细胞DNA和染色体所致损伤，胸腺细胞周期和凋亡，脾脏NK细胞活性，血清中IFN-γ的水平和SOD酶的活性的损伤与盐水组比较均有显著改善。 3 X射线照射对肺腺癌H1299细胞周期和凋亡率未产生明显影响，重离子照射后随着照射剂量的增加细胞周期被阻滞在G2/M期，细胞凋亡率也呈剂量依赖性；X射线和12C6+离子照射A549细胞后，细胞周期均被阻滞在G2/M期，凋亡率剂量依赖性增加。A549细胞P53蛋白的表达水平随着重离子照射剂量的增加而增加。结论： 1重离子辐射造成细胞DNA和染色体损伤随着照射剂量的增加和照射后时间的延长而增加，比X射线辐射损伤复杂和难以修复，产生这种现象的机理为辐射导致活性氧分子簇的产生，细胞因子和与细胞氧化反应有关的酶活性的变化，同时这种损伤对胸腺细胞周期、凋亡和胸腺、脾脏指数以及机体免疫系统都有影响；低剂量重离子辐射（0.05Gy）对小鼠机体的免疫力有刺激作用，机体免疫能力随着照射剂量增加和照射后时间的推移而减弱，不同的免疫器官对辐射的敏感性也不同； 2 200mg/kg 的NAC对辐射所致小鼠免疫系统损伤有很好的保护作用； 3 肺腺癌细胞H1299比同系A549具有较强的辐射敏感性，A549细胞凋亡的增加与P53蛋白表达水平升高有

碳离子辐射引起Hela细胞线粒体DNA 4977bp的缺失

<正>线粒体DNA4977bp缺失的累积对衰老的多细胞动物来说是一个显著的特征,同时也与各种肿瘤细胞的迁移和凋亡有关。目前的研究已经证明辐射可特异性地诱导此缺

低剂量连续辐射引起的小鼠免疫系统的变化

为了评估低剂量X射线连续辐射对BALB/c小鼠健康机体免疫系统的影响,实验采用X射线全身连续照射BALB/c小鼠,照射第一天剂量为0.07Gy,剂量率0.2Gy/min,之后每天照射0.08Gy,共照射12d,累积剂量1.03Gy,照射后24和48h取血、胸腺和脾脏。流式细胞仪检测免疫细胞周期和凋亡的变化,胸腺和脾脏指数用重量法获取。实验结果表明,小鼠胸腺细胞的周期在照射后24h被阻滞在G2/M期;外周血淋巴和胸腺细胞周期48h被阻滞在G0/G1期,细胞凋亡比例在照射后两个时间点都显著增加;脾脏淋巴细胞周期24h被阻滞在G0/G1期,48h被阻滞在S期,细胞凋亡比例在24和48h显著减少;脾脏指数在照射后48h显著减少。故低剂量X射线连续全身照射BALB/c小鼠可激活免疫细胞不同的周期监测点,引起免疫细胞凋亡比例发生变化,造成一定的辐射损伤,且这种影响随着免疫器官的不同而不同

低剂量多次辐射对小鼠外周血淋巴细胞的影响

<正>为了评估低剂量多次辐射对健康机体产生的生物学风险,检测了X射线多次照射对BALB/c小鼠免疫系统的影响。采用X射线全身多次照射,第一天照射了0.07Gy

蛋白质组学及其在重离子治癌应用中的探讨

综述了蛋白质组学的主要方法和技术———双向凝胶电泳、生物质谱技术、蛋白质芯片技术,及其在肿瘤标志物的筛选和鉴定、肿瘤治疗效果的评价及肿瘤发生机制研究等方面的应用状况,并对蛋白质组学在重离子治疗中的应用进行了展望

~(12)C~(6+)照射对小鼠睾丸组织脂质过氧化、SOD活性及细胞周期的影响

为评估重离子照射的生殖毒性,探讨其损伤的可能机制,用0、0.5、1、2或3Gy剂量12C6+离子对性成熟昆明雄鼠下腹部进行局部照射,6h后处死小鼠,取睾丸组织,用流式细胞术检测睾丸细胞凋亡率和细胞周期,用化学试剂盒检测组织中超氧化物岐化酶(SOD)的活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)水平。结果表明,与对照组(0Gy)相比,低剂量照射(0.5Gy)组中睾丸组织SOD活性增加(P>0.05),但SOD活力随剂量增加而下降,在2Gy和3Gy照射组中呈显著抑制作用(P<0.05);睾丸组织中MDA含量随剂量增加,2Gy和3Gy照射组呈显著性差异(P<0.05)。流式细胞术检测结果显示,1～3Gy12C6+照射可导致睾丸组织中单倍体、二倍体及四倍体细胞数量显著减少(p<0.01),凋亡率明显增加(p<0.01)以及G2/M期阻滞(p<0.01)。提示12C6+照射可能通过自由基损伤途径,诱发细胞凋亡和细胞周期异常,从而造成睾丸组织损伤,生殖能力下降。本实验结果为抗氧化剂和自由基清除剂用于临床重离子治疗中对性腺的防护提供了理论依据

辐射免疫学研究进展

近年来辐射免疫学作为一门新兴学科进展迅速,特别是在低剂量辐射兴奋效应研究方面有较大发展,同时重离子辐射生物效应的研究在治疗肿瘤方面也有了明显进步。综述了国内、外辐射免疫学的现况,其目的是寻找出一种综合疗法,从而达到既可以较好的治疗肿瘤,又对病人损伤较小的目的

X射线低剂量多次辐射对小鼠外周血淋巴细胞的影响

为了评估低剂量多次辐射对健康机体产生的生物学风险。检测了X射线多次照射对BALB/c小鼠免疫系统的影响。采用X射线全身多次照射,第1天照射0.07 Gy,之后每天照射0.08 Gy共12d,剂量率0.2 Gy/min,累积剂量为0、0.07、0.23、0.39、0.55、0.71、0.87和1.03 Gy时取样。照射24 h后取血,用流式细胞仪检测外周血中免疫细胞周期和死亡的变化。结果表明。外周血淋巴细胞的周期在0.39和1.03 Gy时,被阻滞在G_2/M期,在0.07、0.23、0.71和0.87Gy时,被阻滞在G_0/G_1期;细胞的死亡随着累积剂量的增加而增加,在0.71Gy时达到峰值。经过X射线多次全身照射小鼠后,可引起外周血淋巴细胞周期和死亡比例发生变化,符合线性平方模型,造成其免疫系统一定的损伤

低剂量X射线辐射对BALB/C小鼠免疫系统的影响

为评估低剂量辐射对健康机体产生的生物学风险,检测了低剂量X射线照射对BALB/C小鼠免疫系统的影响。采用X射线全身照射,剂量分别为0、0.39、0.55和1Gy,剂量率为0.2Gy/min,照射24h后取血及器官,用流式细胞仪检测免疫细胞周期和凋亡的变化,用重量法得到胸腺和脾脏指数。发现照射后小鼠的外周血淋巴细胞、胸腺细胞和脾脏淋巴细胞的周期被阻滞在G0—G1期;外周血淋巴细胞和胸腺细胞的凋亡比例随剂量的增大而增大,但是脾脏淋巴细胞的凋亡随着剂量的增大而减小;胸腺和脾脏指数随着剂量的增大而减小。故低剂量X射线全身照射可引起试验动物的免疫细胞周期和凋亡比例发生变化,对其造成一定的损伤;对小鼠免疫系统的影响因器官而异。本实验可为辐射防护提供实验依据

碳离子全身辐照对小鼠血清及肝脏中超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和脑组织中还原性谷胱甘肽浓度的影响

用12C6+离子束对小鼠进行吸收剂量分别为0.05、0.1、0.3、0.5、0.75、1、1.5、2Gy的一次性全身照射,5d后测定血清及肝脏中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(Maleicdialdehyde,MDA)含量,以及脑组织中还原性谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的浓度。结果显示,吸收剂量小于0.75Gy小鼠的血清及肝脏中SOD活性高于对照组,大于0.75Gy则低于对照组;吸收剂量小于0.3Gy小鼠的血清及肝脏中MDA含量小于对照组,大于0.3Gy则大于对照组;吸收剂量小于0.5Gy小鼠的脑组织GSH浓度大于对照组,大于0.5Gy则小于对照组。低剂量的重离子全身辐照对小鼠的抗氧化系统有一定的激活作用,随着照射剂量的增大,抗氧化酶活性明显降低,脂质过氧化水平增高