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目的:观察低剂量辐射(LDR)预处理对鼠小肠上皮细胞辐射损伤的影响,并探讨其可能作用机制,为放射性肠损伤的临床防治提供理论依据。
方法:将 BALB/c小鼠随机分为四大组:假照组、攻击性照射组(8Gy)、LDR组、联合组(LDR+攻击性照射),LDR设4个剂量点(5cGy、7.5cGy、10cGy、12.5cGy),联合组根据攻击性照射前LDR给予的时间不同(6 h、24h、48 h),各剂量点又分成三小组,共计18组,每组6只BALB/c小鼠。检测时间为预照射后6 h、24 h、48 h、攻击性照射及联合照射后72 h。化学比色法检测各干预因素对超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛活性(MDA)的影响;Western Blot 法检测各干预因素对NF-κB p65、BCL-2、P53蛋白及其基因表达的影响;HE染色观察照射后72h小鼠肠上皮粘膜病理形态学的改变。
结果:
1、LDR各剂量点(5cGy、7.5cGy、10cGy、12.5cGy)均能显著性提高受照肠上皮细胞的SOD活性,同时降低MDA活性,两者与LDR剂量呈现良好的剂量-效应关系;同一剂量点,不同时相比较发现,24h 受照射的肠上皮细胞SOD活性达到峰值,而MDA降到低谷,与其他两时相(6h、48h)相比,差异均有统计学意义。
2、当给予单次攻击性剂量时,肠上皮细胞的SOD活性、MDA活性分别为0.59±0.03、58.26±5.013,分别与对照组(0.69±0.02、26.69±0.32)相比,差异均有统计学意义;若单次攻击剂量照射前给予LDR预处理后,同一时间点,联合剂量组(各剂量点)SOD活性显著高于单纯攻击剂量组,而MDA则显著性降低;联合剂量组各剂量点之间两指标比较,均无统计学差异;进一步分层分析发现,同一剂量点,两指标在24h时相处达到峰值或低谷,与其他两时相(6h、48h)相比,差异有统计学意义,但6h与48h两时相之间差异无显著性。
3、小肠上皮细胞经LDR处理后,NF-κB p65、Bcl-2、P53与LDR之间存在良好的剂量-效应关系,随照射剂量的增加,NF-κB p65、Bcl-2的蛋白表达量逐渐增加,P53蛋白表达量逐渐减少,与对照组相比差异均有统计学意义;单次攻击剂量照射后72h NF-κB p65为2.132±0.32,与对照组相比(0.132±0.045);联合剂量组各剂量点均可提高NF-κB p65及其相关下游存活基因Bcl-2的表达,而降低凋亡基因p53的表达,差别有统计学意义。
4、大体组织标本及HE染色显示,攻击性剂量照射前给予LDR预处理均能显著性减轻肠粘膜的充血水肿、出血、糜烂等,降低肠粘膜损伤的病理分级。
结论:
1、攻击性剂量照射前给予低剂量辐射的预处理可有效地减轻BALB/c小鼠的急性放射性肠损伤;
2、LDR所诱导的适应性反应与LDR剂量、干预时相有一定的相关性。大剂量辐射前24h给予LDR预处理,辐射防护效果最佳;
3、LDR主要是通过诱导NF-κB p65及调节其下游相关基因(BCL-2、P53)的表达,激活和调节细胞抗氧化物与氧自由基(SOD、MDA)的活性,增强细胞自身的存活能力与自我修复能力,减轻大剂量辐射诱发的辐射生物学效应,从而发挥其抗辐防护作用。