放射性骨丢失机制与防护研究进展

放射治疗可引起照射部位骨组织产生放射性骨损伤,发生骨丢失、骨质疏松,甚至病理性骨折。放射性骨丢失的主要原因是电离辐射可促进破骨细胞的骨吸收过程,抑制成骨细胞的骨形成过程。根据电离辐射对骨组织细胞影响的具体机制,以及骨组织细胞对不同剂量的电离辐射的不同响应,可采取相应的治疗和防护措施。本文从动物水平和细胞水平两个方面介绍放射性骨丢失的研究进展,并针对其发生机制提出可能的防护措施。     

槲皮素促进电离辐射引起的衰老细胞发生凋亡

研究槲皮素对10 Gy的X射线及碳离子束辐照后衰老的人眼基底脉络膜黑色素瘤细胞系92-1凋亡发生及相关蛋白表达水平的影响。采用流式细胞术及衰老相关半乳糖苷酶检测试剂盒检测92-1细胞经10 Gy的X射线及碳离子束辐照后细胞凋亡及衰老情况。通过Cell counting kit-8(CCK8)法检测槲皮素对92-1细胞增殖活力的影响并结合细胞凋亡检测筛选槲皮素作用浓度。采用Annexin V-FITC/PI双染法检测不同处理后92-1细胞的凋亡比例。采用蛋白免疫印迹法检测细胞凋亡相关蛋白Cleaved caspase-3的表达水平。结果表明,92-1细胞经10 Gy的X射线或碳离子束辐照后3 d,细胞出现明显的衰老表型,凋亡发生率较低。CCK8法结合细胞凋亡筛选出50μmol/L作为后续处理浓度。辐照后立即或3 d后给予槲皮素处理能诱导细胞发生明显的凋亡,且Cleaved caspase-3表达水平显著上调。因此,槲皮素可促使辐照(10 Gy)后衰老的92-1细胞发生凋亡。     

自噬调节电离辐射引起的神经胶质瘤细胞初级纤毛发生

探讨自噬与电离辐射诱导人神经胶质瘤细胞初级纤毛发生的关系。神经胶质瘤细胞M059K和M059J进行10 Gy X射线照射或血清饥饿处理,免疫荧光法检测纤毛标志物Arl13b及基体结构蛋白γ-tubulin指示初级纤毛并统计纤毛发生率,免疫荧光法检测自噬标志物LC3联合蛋白质免疫印迹法检测p62蛋白表达量评估细胞自噬水平,利用氯喹（CQ）或雷帕霉素（RAPA）抑制或激活自噬水平并检测对细胞纤毛发生的影响。结果显示：M059K细胞中具有纤毛的细胞比例约为40%,X射线照射处理后3 d上升至75%以上（p<0.01）,但M059J细胞中纤毛细胞的比例（约7%）在X射线处理后无明显变化,然而血清饥饿处理3 d时M059K和M059J中纤毛细胞的比例分别上升至约80%(p<0.01)和50%(p<0.01)。血清饥饿导致两种细胞的自噬水平均显著升高,但X射线照射仅引起M059K细胞自噬水平升高而对M059J细胞影响不明显。使用RAPA激活细胞自噬能够显著提高两种细胞中纤毛细胞的比例,而使用CQ抑制自噬能够降低X射线照射引起的M059K细胞纤毛发生或血清饥饿引起的M059J细胞纤...     

电离辐射对中枢神经系统发育的影响

发育中的中枢神经系统对电离辐射具有较高的辐射敏感性,孕期受照可引起不同程度的胚胎发育异常。由于中枢神经系统发育的特殊性,处于不同发育阶段的细胞有不同的辐射敏感性,一般来说,照射剂量越大,剂量率越高,效应越显著。本文综合辐射流行病学调查和动物实验两方面资料,就电离辐射对中枢神经系统发育的危害及其机制作一概述,并提出了有待进一步研究的内容。     

典型石英钟振的电离辐射效应

利用60Coγ-射线源研究宇航用典型石英钟振及其内部SM5009型振荡电路的电离辐射效应,测试辐照条件下钟振输出信号幅度、电源和电流等参数变化情况,分析这些参数变化与振荡电路失效之间的关系。结果表明,辐照条件下SM5009的场氧漏电较为严重,受照剂量达1500 Gy(Si)时,其漏电流增大至10-4A量级,这是导致辐照条件下钟振功耗电流增大的主要原因。同时SM5009的输出高电平对受照剂量较为敏感,当受照剂量达1500 Gy(Si)时,输出高电平下降约0.5 V,导致钟振输出信号峰峰值随受照剂量的增加而下降。     

15Gy 137Csγ射线照射大鼠肾脏对骨代谢的影响

观察了γ射线照射大鼠双侧肾脏对骨代谢的影响.6月龄雄性SD大鼠 20只,随机分为对照组(n =10)和双侧肾脏γ射线照射组(n =10).应用137Csγ射线照射装置每侧肾脏照射15Gy,剂量率为0.91Gy/min,照射后饲养3个月.收集24h尿,处死动物,收集血、肾脏、腰椎、股骨、胫骨标本.测定血肌酐、尿素氮、钙、磷、25(OH)D3、1,25(OH)2D3、PTH和尿蛋白、β2微球蛋白、钙、磷、PYD/肌酐等指标.肾脏标本作光镜和透射电镜观察.第1-4腰椎和右侧股骨作骨密度测定,第3腰椎和右侧股骨作成分分析,第4腰椎和左侧胫骨上段作形态计量学分析.结果表明,射线致肾小球、肾小管和肾间质病理性损伤.与假手术组比较,射线照射组血尿素氮、肌酐和尿β2微球蛋白分别升高26%(p<0.05)、9%和29.6%(p<0.05),血清钙降低4%,血清磷升高2%,尿钙增加24%,尿磷减少35%(p<0.05),血清碱性磷酸酶活性提高17%(p<0.05),血清25(OH) D3变化不明显,而1,25(OH)2D3降低54.9%(p<0.05),血清PTH升高27.3%(p<0.05),尿PYD/肌酐值增加31.7%(p<0.05), 腰椎骨密度降低13.0% (p<0.05),第4腰椎骨矿盐含量降低13.1%(p<0.05),右侧股骨骨密度、干重和灰重分别降低3.5%(P<0.05)、7.6%(p<0.05)和11.6%(p<0.05),骨小梁体积、平均骨小梁厚度和结点末端比分别下降13.2%(p<0.05)、18.2%(p<0.05)和36.7%(p<0.05),矿化沉积率提高53.9%(p<0.05). 15Gyγ射线照射大鼠双侧肾脏可致肾功能障碍,并继发以骨转换加速、骨量减少为特点的代谢性骨病.     

电离辐射的品质因数

本文扼要地介绍现用的辐射品质因数的局限性和 ICRU 第40号报告所建议的 Q 值,并就有关问题进行讨论。建议在辐射防护实践中暂不引入新推荐的 Q 值,但须密切注视 ICRP 的动向的指出目前应开展有关的学术活动,研究应取的态度和政策的     

电离辐射对神经干细胞分化的影响

为了研究电离辐射对神经干细胞分化的影响,用无血清培养技术对神经干细胞进行培养,在传代后将神经干细胞分为4组,分别用0Gy、0.5Gy、1Gy、2Gyγ射线进行照射,在不撤除EGF、bFGF条件下对细胞进行培养,7d后用免疫荧光方法对细胞进行巢蛋白(Nestin)检测。用同样的方法对神经干细胞进行照射,在培养基撤除EGF和bFGF后,用免疫荧光对神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)进行检测。培养的神经干细胞在经一定剂量射线照射后,与空白对照组比较,nestin阳性细胞较未经照射的细胞阳性率降低;经过照射的神经干细胞分化为神经元细胞的比例较未经照射的细胞增加。结果表明,电离辐射具有诱导神经干细胞分化的作用。电离辐射使神经干细胞分化为神经元的比例增加。     

单光子骨矿物密度测定仪的研制

介绍单光子骨矿物密度测定仪的设计原理与方法，并对误差来源及解决方法作了有益的探讨。     

电离辐射对细胞膜微粘度的效应

本文测定了大鼠红细胞膜受照射后的微粘度变化。细胞膜悬液加入到含或不含硒的培养基中,用~(60)Coγ线照射,照射剂量为1,2,4和6Gy,以DPH(1.6一二苯基1.3.5-已三烯为探针进行荧光标记,从测得的荧光偏振度计算微粘度值。结果表明,红细胞膜经γ射线照射后,对照组与受照组之间加硒与不加硒组之间,均未发现的微粘度显著性差异,亦未见膜的微粘度随照射剂量改变。     

α骨化醇对肾辐射损伤大鼠骨密度、骨形态计量和骨生物力学的影响

观察了α骨化醇对肾辐射损伤骨质疏松大鼠骨密度、骨形态计量和骨生物力学的影响,6月龄健康雄性SD大鼠32只,随机分为4组,每组8只,分别是模型组(Model),假手术组(Sham),α骨化醇治疗组(Bone one),治疗对照组(Fosamax)。肾脏局部辐射制备骨质疏松模型,照射后1周开始给药,α骨化醇治疗组给予萌格旺0.1μg·kg~(-1) BW·d,对照组给予福善美10mg·kg~(-1) BW.d.药物用硝酸纤维素钠(CMC)制成混悬液,1mL/只,灌胃给予,连续3个月,动物颈动脉放血处死,收取L1-L4腰椎及右侧股骨,分别测定骨密度、骨形态计量和生物力学指标。结果表明,α骨化醇治疗组与模型组比较,腰椎骨密度明显提高(p<0.01),骨小梁体积、宽度显著增加,骨小梁间距变小(p<0.05,p<0.01),股骨、腰椎的最大载荷及最大应力明显增强(p<0.05,p<0.01)。α骨化醇对肾局部辐射诱导的骨质疏松模型大鼠的骨密度、骨形态计量和骨生物力学等指标有明显的改善作用。     

电离辐射对医务人员健康影响的配对分析

收集某医疗卫生机构内放射岗位医务人员职业健康查体结果,与本单位内非放射岗位医务人员健康情况进行对比,分析辐射对人体健康的危害。结果显示,电离辐射对放射工作人员血细胞参数造成一定影响,其影响程度与工种有关,应特别加强放射治疗和介入放射学工作人员的职业防护。     

电离辐射对细胞膜的影响综述

从电离辐射对细胞膜生物特性、膜脂质和膜蛋白、细胞膜信号转导等方面总结了近年来电离辐射对细胞膜生物学功能的影响机制。在未来研究中,电离辐射诱导的癌细胞凋亡机制及对线粒体等细胞器的影响作用将成为电离辐射生物学效应研究的重要方向。     

评价电离辐射对环境危害的方法——欧洲ERICA项目简介

欧洲“电离辐射的环境危害：评价与管理”（ERICA）项目提供了关于电离辐射的环境影响评价、危害特征及管理的一套完整方法,使环境问题的决策与辐射照射、效应和危害的评价保持一致,由此达到保护生态系统结构和功能的目标。ERICA项目的成果是ERICA总方法和ERICA工具,ERICA总方法通过ERICA工具来实现。本文介绍了ERICA总方法和ERICA工具的总体结构、基本原理和筛选方法,指出了该项目需要完善的方面。ERICA项目对我国环境的电离辐射防护工作的开展具有重要的参考价值。     

褪黑素对电离辐射所致C57BL/6J小鼠免疫功能损伤的防护作用

探讨了褪黑素(Melatonin,MLT)对电离辐射诱导小鼠免疫功能损伤的影响及其机制.采用C57BL/6J小鼠,腹腔注射MLT后60min给予2Gy X射线全身照射,观察照射后24h其胸腺、脾淋巴细胞数量及胸腺细胞3H-TdR掺入率和Con A、LPS诱导的脾T、B淋巴细胞转化率的变化.结果表明,2Gy X射线全身照射后24h,小鼠胸腺、脾淋巴细胞数量、胸腺细胞3H-TdR掺入率及有丝分裂原诱导的脾T、B淋巴细胞转化率均显著低于假照组(p＜0.001).以MLT 0.5-10mg@kg-1体重预先腹腔注射,受照射小鼠免疫功能发生如下变化:胸腺、脾淋巴细胞数显著高于0mg组(单纯照射).其中,0.5mg组增高最显著;胸腺细胞3H-TdR掺入率显著增高(p＜0.01或p＜0.001),以0.5mg组增高最显著;ConA诱导的T淋巴细胞转化率显著增高,也以0.5mg组为最显著;细菌脂多糖(LPS)诱导的B淋巴细胞转化率增高,以10mg组最显著.此外,2.5mg组MLT可增强无丝裂原诱导的脾淋巴细胞转化率.MLT可减轻电离辐射诱导的小鼠淋巴细胞损伤,对免疫功能具有保护作用.     

自吞噬促进电离辐射之后细胞的存活

为探讨p53调控的自吞噬在电离辐射诱导的DNA损伤中的作用,采用慢病毒法构建p53敲低及对照细胞系,用血清饥饿诱导自吞噬,3-MA抑制自吞噬,再用γ射线照射细胞。结果发现,p53抑制自吞噬效应蛋白p62/SQSTM1的转录激活,且激活自吞噬可以促进电离辐射之后细胞的存活,说明自吞噬在电离辐射之后的细胞命运决定中起着关键作用。进一步的研究发现,抑制自吞噬可以抑制电离辐射诱导的细胞周期阻滞,从而揭示了DNA损伤诱导G2/M周期阻滞及自吞噬诱导细胞存活之间的联系,为研究基于自吞噬通路的新型辐射增敏及抗辐射药物提供了新思路。     

外泌体—电离辐射诱导旁效应的另一种机制

采用条件培养液转移的方法,以微核形成和克隆形成为终点,检测X-射线在H460非小细胞肺癌细胞中诱导经培养液介导的旁效应;采用差速离心法从未受照射和受照H460细胞培养液中提取、纯化外泌体,用透射电镜观察其形态,激光粒度仪分析其粒径分布,并用Western blot检测其标志蛋白hsp90β的表达。通过荧光探针共定位实验观察外泌体进入接收细胞的情况,采用结晶紫实验检测外泌体对接收细胞增殖的影响。结果表明:X-射线可在H460细胞中诱导经培养液介导的旁效应,表现为旁效应细胞的微核增加和克隆存活率下降;未受照射和受照细胞均分泌外泌体,但不同条件下细胞分泌外泌体的尺寸分布不同;当将外泌体加入到接收细胞时,外泌体可能通过膜融合的方式很快进入接收细胞,进而促进接收细胞的增殖;受照射H460细胞分泌的外泌体不影响接收细胞的克隆存活率,但增加接收细胞的微核形成率,并且这种现象在用RNA酶处理外泌体后消失。以上结果表明,受照射H460细胞分泌的外泌体可能是介导电离辐射旁效应的机制之一,并且其中RNA可能是介导电离辐射诱导旁效应的一种重要信号分子。     

电离辐射对细胞浆微丝的影响

实验成功地从鸡吨小提纯了肌动蛋白并制备了相应的抗肌动蛋白抗体。应用间接免疫荧光技术,观察了照射前后细胞浆微丝分布模式的变化。未经辐照的细胞司见到明亮的膜下荧光,部分呈连续分1环状,部分为不连续的“C” 形荧光。辐照后细胞膜下荧光消失。如果照后经一段时间培养后再进行观察,则这种变化司以得到恢复。此外,我们还应用＊＊A酶抑制法,定量地测定了辐照前后细胞内肌动蛋白的含量。结果表明,辐照前后细胞胞茶肌动蛋白的含量及qF肌动蛋白含量比值均未见到明显的变化。因而提示,电离辐射造成细胞运动功能异常的主要原因是由于电离辐射破坏IM下微丝的网状结构,阿肌动蛋白在细胞内分布异常的缘故。