30mW/cm2微波对X射线照射小鼠造血组织损伤的保护作用及其机制研究

摘要

目的：造血组织电磁辐射重要的效应器官,也是电离辐射的敏感组织之一。但微波对X射线辐射造血损伤的保护效应及机制研究较少。本课题研究微波对X射线造血组织损伤的保护作用及其机制,为采用微波保护电离辐射造血损伤提供基础性的实验资料。方法：(1)微波和X射线照射顺序对辐射损伤的小鼠的影响观察：小鼠分为五组：正常对照组；单独微波组(30mW/cm2)；单独电离组(7.0GyX射线)；联合前照组(30mW/cm2+7.0GyX射线)；联合后照组(7.0Gy X射线+ 30mW/cm2),每组12只小鼠。单独微波组只进行30mW/cm2微波15min照射,单独电离组只进行5.0Gy X射线照射,联合前照组先进行30mW/cm2微波15min照射然后进行7Gy X射线照射；联合后照组先给予5.0Gy X射线照射再进行30mW/cm2微波15min照射,五组分别进行照射后,观察小鼠的存活率,平均生存天数,保护系数。(2) 30mW/cm2微波对 X 射线造血损伤体内保护作用观察：小鼠随机分为四组：正常对照组、单独微波组(30mW/cm2)、单独电离组(5.0GyX射线)、联合后照组(5.0Gy X射线+30mW/cm2),每组10只。单独微波组只进行30mW/cm2微波15min照射,单独电离组只进行5.0Gy X射线照射,联合后照组先给予5.0Gy X射线照射再进行30mW/cm2微波15min照射。于照射后2d、7d、12d 3个时间点观察以下指标：外周血白细胞(WBC)计数及脾脏系数测定；骨髓病理组织切片观察；造血细胞(CFC)集落形成实验检测小鼠造血干/祖细胞的增殖能力。(3)30mW/cm2微波对 X 射线造血损伤体外小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的保护作用观察：①小鼠骨实质来源的BMSCs的体外常规分离和培养,并且诱导分化鉴定BMSC。②将体外传代纯化后的BMSCs分为四组：实验分组和照射条件与微波对X射线造血损伤保护作用的研究一致,采用MTT法检测BMSCs在1d、2d、3d、4d、5d、6d的增殖变化。(4) 30mW/cm2微波对 X 射线造血损伤保护机制的研究：实验分组和照射条件与微波对X射线造血损伤保护作用的研究一致,照射后2d、7d、12d 3个时间点采用实时荧光定量 PCR 检测Catalase、Notch1 mRNA基因相对表达量的变化。结果：(1)7.OGy X 射线电离辐射后,进行 30mW/cm2微波照射的联合后照组,小鼠30d存活率由对照组的33.3%上升至66.7%,小鼠的存活率明显提高,平均存活时间延长,保护系数为 1.51,保护作用较30mW/cm2+5.0GyX 射线联合前照组更为显著。(2)5.0GyX 射线电离辐射后给予30mW/cm2微波可使WBC和脾脏系数的下降程度明显减轻；骨髓腔内造血细胞较单独电离组减少轻,造血组织容积明显增高,各系造血细胞再生灶明显；CFC 数量照射后 7d、12d 较单独电离组显著增加；(3)体外分离培养BMSC能够成功诱导成脂细胞和成骨细胞；5.0GyX射线电离辐射后给予30mW/cm2微波的联合后照组较5.0Gy X射线单独电离组BMSCs增殖明显升高。(4)5.0GyX 射线电离辐射后给予 30mW/cm2微波的联合后照组的Catalase 、Notch1 mRNA表达在第2d、7d均显著高于5.0Gy X射线单独电离组。结论：(1) X 射线电离辐射后,给予 30mW/cm2微波可明显延长 X射线照射后小鼠的存活时间,提高存活率,而在电离辐射前给予微波却显著降低存活率,因此研究微波保护造血损伤的机理时选择的照射师姐是在X 射线照射后,立即给以功率密度为 30mW/cm2的微波照射。(2)X 射线电离辐射后,给予 30mW/cm2微波能在一定程度上促进造血干/祖细胞增殖,脾淋巴细胞的增殖和修复受损细胞,促进造血组织的增生修复,同时显著抑制BMSC细胞的死亡和促进BMSC细胞的增殖,从而减轻X射线对造血系统的损伤。(3)X射线电离辐射后,给予30mW/cm2微波能增强Catalase 、Notch1 mRNA 表达,提高 CAT 酶的合成能力,促进体内残存的自由基的清除；诱导人类造血祖细胞前体细胞分化延迟,促进剩余造血干/祖细胞的大量增殖。

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前言

材料与方法

1.主要实验材料与仪器

2 实验方法

结果

.1. 微波对X射线辐射的C57小鼠30天存活率的影响

2. 30mW/cm2微波对X射线辐射造血损伤环境的保护作用

3 30mW/cm2微波对 X 射线辐射损伤小鼠间充质干细胞（MSCs）的体外保护作用

4 30mW/cm2微波对X射线辐射造血损伤的保护机制的研究

讨论

（一）、微波和X射线照射顺序对辐射损伤的小鼠的影响

（二）、30mW/cm2微波对X射线造血组织损伤的体内保护作用

（三）、微波对X射线辐射损伤小鼠间充质干细胞（MSCs）的体外保护作用

（四）、 微波对X射线辐射损伤小鼠保护机制研究

5问题与展望

结论

参考文献

英汉缩略词对照表

致谢

综述

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