【摘 要】
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核技术应用于我们日常生活的方方面面。但是,由于核技术的不正当使用所造成的核事故也是不容小觑的。当人体受照剂量为1～10 Gy时,主要表现为骨髓辐射损伤,继而导致骨髓型急性放射病。骨髓型急性放射病的机制为辐射导致骨髓造血系统受到抑制。我们课题组前期研究发现,在骨髓型急性放射病小鼠模型的骨髓粒-巨噬系造血祖细胞中存在铁死亡,而小鼠腹腔注射铁死亡抑制剂Ferrostatin-1可以显著提高骨髓型急性放射
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核技术应用于我们日常生活的方方面面。但是,由于核技术的不正当使用所造成的核事故也是不容小觑的。当人体受照剂量为1～10 Gy时,主要表现为骨髓辐射损伤,继而导致骨髓型急性放射病。骨髓型急性放射病的机制为辐射导致骨髓造血系统受到抑制。我们课题组前期研究发现,在骨髓型急性放射病小鼠模型的骨髓粒-巨噬系造血祖细胞中存在铁死亡,而小鼠腹腔注射铁死亡抑制剂Ferrostatin-1可以显著提高骨髓型急性放射病小鼠的生存率,并延长生存时间。因此,本论文研究目的是探讨Ferrostatin-1作为辐射缓解剂对骨髓型急性放射病小鼠的缓解作用及缓解机制。本研究使用137Cs辐照源对雄性小鼠进行全身辐照,辐照剂量为0 Gy、8 Gy和10 Gy,建立小鼠骨髓型急性放射病模型。辐照后72 h,小鼠腹腔注射2mg/kg铁死亡抑制剂Ferrostatin-1。致死剂量10 Gy辐照小鼠,注射Ferrostatin-1及其他铁死亡抑制剂,观察小鼠生存率;用光学显微镜观察Ferrostatin-1作用的辐照小鼠骨髓单个核细胞,用血细胞计数板对骨髓单个核细胞计数,研究Ferrostatin-1对骨髓单个核细胞的保护能力;观察辐照小鼠骨髓组织HE切片,研究Ferrostatin-1对骨髓组织形态学的作用;使用全自动血液分析仪统计Ferrostatin-1作用的辐照小鼠外周血中红细胞、白细胞、淋巴细胞、单核细胞和血小板的数目,研究Ferrostatin-1对辐照小鼠外周血细胞的恢复能力;使用原子吸收分光光度计测量Ferrostatin-1作用的辐照小鼠骨髓总铁含量,研究Ferrostatin-1对骨髓总铁含量变化;光学显微镜观察普鲁士蓝染色辐照小鼠骨髓细胞,研究Ferrostatin-1对骨髓中含铁血黄素的变化;测量铁蛋白的含量,研究Ferrostatin-1对骨髓铁代谢的影响;用荧光酶标仪检测骨髓单个核细胞中不稳定铁池的变化,探究Ferrostatin-1对骨髓单个核细胞中不稳定铁池作用;观察Ferrostatin-1作用的辐照小鼠骨髓单个核细胞中MDA含量变化,研究Ferrostatin-1对辐照小鼠骨髓单个核细胞脂质过氧化产物的影响;Western blot法检测Ferrostatin-1作用的辐照小鼠骨髓单个核细胞中ACSL4和15-LOX-1蛋白表达,研究Ferrostatin-1作用的辐射小鼠骨髓单个核细胞铁死亡是否有脂质过氧化酶的参与,及Ferrostatin-1的作用;检测Ferrostatin-1作用的辐照小鼠骨髓单个核细胞中谷胱甘肽过氧化物酶4、谷胱甘肽和辅酶Q10含量变化,研究Ferrostatin-1对辐照小鼠骨髓单个核细胞脂质过氧化修复系统的作用;检测Ferrostatin-1作用的辐照小鼠骨髓和血清中炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β的含量,研究炎症反应与辐照诱导的铁死亡的关系及Ferrostatin-1的作用。结果:Ferrostatin-1可显著提高将致死剂量辐照小鼠的生存率,并延长生存时间。Ferrostatin-1通过增加全身辐照小鼠外周血中红细胞、白细胞、淋巴细胞和单核细胞的数量抑制辐照小鼠骨髓单个核细胞的铁死亡。小鼠全身γ射线辐照通过增加骨髓总铁含量、脂质过氧化水平和降低ASCL 4,15-LOX-1,GPX 4和谷胱甘肽水平导致骨髓单个核细胞铁死亡。Ferrostatin-1通过降低辐照小鼠骨髓中含铁血黄素,不稳定铁池和脂质过氧化物水平,增加ASCL4和GPX4水平来缓解辐射诱导的骨髓单个核细胞的铁死亡。结论:全身γ射线辐照诱导的骨髓单个核细胞铁死亡有铁,脂质过氧化酶和脂质过氧化修复蛋白的参与。Ferrostatin-1可通过作用这些靶点对骨髓型急性放射病小鼠的损伤进行修复。故Ferrostatin-1可以作为一种辐射缓解剂,可缓解骨髓型急性放射病的小鼠的辐射损伤。
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