血小板第4因子对急性辐射损伤小鼠骨髓细胞周期调控作用的机制研究

摘要

骨髓造血器官是辐射敏感组织，电离辐射主要破坏造血细胞的增殖能力，损伤造血干/祖细胞的增殖分化潜能，引起细胞周期的紊乱，表现为G1 期阻滞，S期延迟和G2 期阻滞，致使DNA双链断裂，并诱发细胞凋亡。多数学者认为，G1 期阻滞是机体对外界刺激的一个保护性反应，可提供充足的时间来促使受损伤的DNA 在进入DNA 合成和复制的S 期前得以修复。P53 是引起G1 期阻滞的核心分子。电离辐射作为特定的DNA 损伤因子率先诱导p53 基因表达，进而启动下游的WAF1／CIPl 基因，其蛋白产物p21 特异性地抑制Cyclin D 或Cyclin D/CDK4 复合物，CyclinD、CDK4 表达的下降及Cyclin D/CDK4 复合物活性的丧失使RB 蛋白不能磷酸化，E2F 不能释放，使细胞周期停滞于G1 期。 血小板第4 因子（platelet factor 4，PF4）是由巨核细胞合成的造血负性调控因子，属于CXC 趋化家族成员。先前的研究证实PF4 不仅能延长辐射损伤小鼠的生存时间、增加小鼠的存活率，而且能保护经环磷酰胺（CTX）预处理小鼠骨髓的造血功能，减轻CTX 对胸腺、脾脏细胞的损伤。以往的文献报道PF4 能对辐射损伤小鼠骨髓造血细胞起保护作用，主要是引起G1 期阻滞和S 期延迟，可逆性的阻滞G0/G1 期细胞进入S 期，从而达到对辐射损伤的骨髓造血细胞的保护作用。但是PF4 造血保护作用的分子机理仍不清楚。本实验在课题组先前研究的基础上，通过对G1 期检控点蛋白的检测，初步探讨PF4 的造血保护作用机制。 本研究目的：检测小鼠骨髓细胞p53，Cyclin D1，CDK4 蛋白表达量的变化，以探讨PF4 对急性辐射损伤小鼠骨髓细胞保护作用的机制。 方法：雄性BALB/c小鼠随机分为三组，第Ⅰ组（正常对照组）、第Ⅱ组（单纯照射组）、第Ⅲ组（PF4 保护组），第Ⅱ组在照射前26 h及20 h腹腔注射PF4 40μg/kg，第Ⅱ、Ⅲ组全身一次性5Gy60Co-γ射线照射，照射后4 h取小鼠骨髓细胞，Western-blotting方法检测小鼠骨髓细胞内p53、Cyclin D1、CDK4蛋白表达量的变化。 结果：与第Ⅰ组相比，第Ⅱ组、第Ⅲ组小鼠骨髓细胞p53 蛋白含量明显升高，而Cyclin D1、CDK4 含量明显降低（P＜0.05）；第Ⅱ组与第Ⅲ组p53 蛋白表达有明显差异（P＜0.05），而Cyclin D1、CDK4 蛋白表达量未见显著差异（P>0.05）。 结论：p53 蛋白的高表达在PF4 对急性辐射损伤小鼠骨髓细胞周期调控作用中起重要作用。