線粒體凋亡通路相關基因在輻射旁效應中的表達變化及歸芪益元膏干預研究.pdf

1、目的：探討線粒體凋亡通路中相關基因在輻射旁效應中的表達變化及歸芪益元膏對X射線和重離子輻射旁效應中線粒體凋亡通路中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax、Bcl-2基因表達的影響。
　　方法：本研究分兩部分，
　　第一部分探討線粒體凋亡通路中相關基因在不同劑量X射線誘發(fā)體內旁效應中的表達變化及歸芪益元膏干預作用。70只雄性 Wistar大鼠隨機分為正常對照組和2Gy輻射6h組、2Gy輻射24h組、2Gy輻射

2、48h組、4Gy輻射6h組、4Gy輻射24h組、4Gy輻射48h組、8Gy輻射6h組、8Gy輻射24h組、8Gy輻射48h組。除正常對照組外，其余各組大鼠分別予2、4、8GyX射線單次照射右肺部，鉛皮屏蔽身體其余部位。分別于照射后6h、24h、48h處死輻射各組大鼠7只，Q-PCR檢測大鼠右肺、左肺、左腎組織中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax、Bcl-2 mRNA表達變化。
　　后將36只Wistar雄性大

3、鼠隨機分為正常對照組，輻射組和中藥組。在照射前，中藥組灌胃歸芪益元膏2周（3.28g·kg-1·d-1），正常對照組和輻射組灌胃等量生理鹽水。2周后，輻射組和中藥組大鼠右肺予8GyX射線單次照射，正常對照組不予照射，照射后24h處死各組大鼠，Q-PCR、免疫組化和Western Blot檢測大鼠右肺、左肺、左腎組織中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax、Bcl-2 mRNA和蛋白表達，HE染色觀察大鼠肺腎組織病理形態(tài)

4、學變化，全自動動物血球分析儀檢測各組大鼠外周血白細胞(WBC)、紅細胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、血小板(PLT)計數(shù)。
　　第二部分研究歸芪益元膏對重離子輻射誘發(fā)體內旁效應中線粒體凋亡通路相關基因表達的調控作用。42只Wistar雄性大鼠隨機分為正常對照組和輻射6h組、輻射12h組、輻射24h組、中藥6h組、中藥12h組、中藥24h組。照射前，中藥各組灌胃歸芪益元膏2周（3.28g·kg-1·d-1），正常對照組和輻射各組灌

5、胃等量生理鹽水。2周后，輻射各組和中藥各組大鼠右肺予2Gy12C6+離子束單次照射，正常對照組不予照射。照射后6、12、24h處死各組大鼠6只，HE染色觀察右肺、左肺、左腎病理變化，檢測各組大鼠的外周血WBC、RBC、HGB、PLT計數(shù)，ELISA法檢測大鼠血清中IL-6、IL-1β、TGF-β1、IL-8、TNF-α含量變化，Q-PCR、免疫組化和Western Blot檢測右肺、左肺、左腎組織中Cytc、Caspase-9、Casp

6、ase-3、Bax、Bcl-2 mRNA及蛋白表達。
　　結果：
　　第一部分：2Gy、4Gy、8Gy輻射各組大鼠右肺、左肺、左腎中Cytc、Caspase-9、Caspase-3 mRNA表達量在照射后均明顯升高。右肺中，除8Gy輻射48h組之外，其余輻射各組Bax mRNA表達量均明顯升高。左肺中，輻射各組Bax mRNA表達量均明顯升高。左腎中，除2Gy輻射6h組之外，其余輻射組Bax mRNA表達量均明顯升高，與正常

7、對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。右肺、左肺中，輻射各組Bcl-2 mRNA表達量均降低，左腎中，除8Gy6h組之外，其余輻射組Bcl-2 mRNA表達量均降低，與正常對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。
　　8GyX射線單次照射大鼠右肺后24h，大鼠右肺肺泡壁增厚，肺泡腔內有滲出物及炎性細胞浸潤，左肺肺泡腔內有少量滲出物及炎性細胞浸潤，左腎未見明顯病理損傷；外周血WBC、RBC、HGB、PLT計數(shù)明顯降

8、低，右肺、左肺、左腎組織中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax蛋白及mRNA表達量明顯升高，Bcl-2蛋白及mRNA表達量明顯下降，與正常對照組相比，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。中藥組肺部病理損害明顯減輕，外周血WBC、RBC、HGB、PLT計數(shù)明顯升高，右肺、左肺、左腎組織中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax蛋白及mRNA表達量明顯下降，Bcl-2蛋白及mRNA表達量明顯升高，與輻射組

9、相比，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。
　　第二部分：2Gy12C6+離子照射大鼠右肺部后，與正常對照組相比，輻射12h組外周血WBC、RBC、HGB、PLT計數(shù)明顯下降（P＜0.01），血清中TGF-β1、IL-6、IL-1β、IL-8含量明顯升高（P＜0.01）；輻射6h組TNF-α含量明顯升高（P＜0.01）。HE染色顯示照射后6h右肺開始出現(xiàn)了少量的炎性細胞浸潤及肺泡壁毛細血管出血，隨著時間的推移，病理損傷逐漸加重，肺

10、泡壁增厚、肺泡腔內有滲出物及炎性細胞浸潤，肺泡壁毛細血管充血、出血；左肺在6h和12h未見明顯病理改變，24h時肺泡腔內有少量滲出物及炎性細胞浸潤。左腎在輻射后6h、12h、24h無明顯病理變化。右肺、左肺、左腎組織中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax mRNA表達量在照射后6h、12h、24h均明顯升高，而Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax蛋白表達量只在照射后24h明顯升高，與正常對照組相比

11、，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；右肺中Bcl-2蛋白及mRNA表達量在照射后24h明顯降低，左肺、左腎組織中 Bcl-2蛋白及 mRNA表達量在照射后6h、12h、24h均明顯降低，與正常對照組相比，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。
　　中藥各組雙肺組織病理損傷較輻射各組明顯減輕。中藥12h組外周血WBC、RBC、HGB、PLT計數(shù)明顯高于輻射12h組，血清中TGF-β1、IL-6、IL-1β、IL-8含量明顯低于輻射1

12、2h組，中藥6h組TNF-α含量明顯低于輻射6h組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。右肺、左肺、左腎中，中藥24h組Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax蛋白表達量明顯低于輻射24h組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。右肺中，中藥6h、24h組Cytc、Caspase-9、Bax mRNA表達量明顯低于同時間點的輻射組，中藥12h組、24h組Caspase-3 mRNA表達量均明顯低于同時間點的輻射組，差異均有

13、統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；左肺中，中藥6h、12h、24h組Cytc mRNA表達量均明顯低于同時間點的輻射組，中藥12h、24h組Caspase-9、Bax mRNA表達量明顯低于同時間點的輻射組，中藥24h組Caspase-3 mRNA表達量明顯低于輻射24h組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；左腎中，中藥6h、12h、24h組Caspase-9 mRNA表達量均明顯低于同時間點的輻射組，中藥12h、24h組Cytc、Casp

14、ase-3 mRNA表達量均明顯低于同時間點的輻射組，中藥24h組Bax mRNA表達量明顯低于輻射24h組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。右肺中，中藥24h組Bcl-2蛋白及mRNA表達量高于輻射24h組，左肺、左腎中，中藥6h、12h、24h組Bcl-2蛋白及mRNA表達量均明顯高于同時間點的輻射組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。
　　結論：
　　1、不同劑量X射線和重離子照射大鼠右肺部后，右肺組織中Cytc

15、、Caspase-9、Caspase-3、Bax、Bcl-2基因表達變化明顯，其中Cytc、Caspase-9、Caspase-3、Bax表達均顯著上調，Bcl-2明顯下調。左肺和左腎中也呈現(xiàn)出相似的基因表達變化，表明未直接受照射組織也對X射線和重離子輻射產生了響應，輻射誘導了體內旁效應的產生。各輻射劑量之間、各時間點之間尚未發(fā)現(xiàn)明顯的效應差異。
　　2、歸芪益元膏通過延緩Bcl-2表達的下調，而抑制Cytc、Bax表達的上調，進