低劑量率60Coγ-中子輻射的生物效應(yīng)研究.pdf

1、[目的]
　　 觀察低劑量率中子、60Coγ及60Coγ/中子混合輻射對大鼠的生物效應(yīng)，并探討其可能對脂代謝相關(guān)基因的影響，為低劑量率輻射損傷的醫(yī)學(xué)評估及防治提供理論依據(jù)。
　　 [方法]
　　 將120只雄性SD大鼠按照射方式分為4個組：空白對照組、中子照射組、60Coγ照射組及中子/60Coγ混合照射組，每個照射組按照射時間，再分為3組：分別照射14、28和45天，共計12組，每組10只。單純中子照射采用25

2、2Cf中子源(吸收劑量率為0.085mGy/h)，每天照射21h，連續(xù)照射14、28和45天累積劑量分別為24.990mGy、49.980mGy和80.325mGy；單純γ照射采用60Coγ源(吸收劑量率為0.09Gy/h)，每天照射2h，連續(xù)照射14、28和45天累積劑量分別為2.52Gy、5.04Gy和8.10Gy；中子/60Coγ混合照射組接受中子和γ雙重照射，照射方式和時間同單純照射組。以上各組大鼠照射完成后，稱體重，通過腹主靜

3、脈取血后脫頸處死，并解剖取出肝臟、脾臟、胸腺、睪丸、附睪、腸道(胃幽門至盲腸段)及右側(cè)股骨。測定以下指標(biāo)：
　　 1.稱量體重、肝臟、脾臟、胸腺、雙側(cè)睪丸及附睪重量，測量腸道長度，計算臟器指數(shù)；
　　 2.采用顯微計數(shù)法測定精子相對數(shù)量；
　　 3.采用血細(xì)胞分析儀測定外周血細(xì)胞計數(shù)：白細(xì)胞計數(shù)、紅細(xì)胞計數(shù)和血小板計數(shù)；
　　 4.采用比色法測定骨髓DNA含量；
　　 5.采用MTT法測定ConA

4、誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率；
　　 6.采用鱟試劑比色法測定血清內(nèi)毒素(LPS)含量；
　　 7.采用化學(xué)比色法測定血清超氧化物歧化酶(SOD)活性及血清丙二醛(MDA)含量；
　　 8.采用實時熒光定量PCR檢測大鼠肝臟CYP7A1、FABP1及PPARα基因表達(dá)。
　　 [結(jié)果]
　　 1.各累積劑量中子照射組與空白對照組比較均出現(xiàn)不同程度損傷。
　　 (1)低劑量率中子輻射對大鼠體重的影

5、響：累積照射28天及以上時，大鼠體重顯著降低(P＜0.05)。
　　 (2)低劑量率中子輻射對大鼠消化系統(tǒng)的影響：與空白對照組比較，各照射組大鼠腸道長度均顯著縮短(P＜0.05或P＜0.01)；血清LPS含量均有升高趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；累積照射28天及以上時，肝臟指數(shù)顯著升高(P＜0.05)。
　　 (3)低劑量率中子輻射對大鼠骨髓和血液系統(tǒng)的影響：累積照射14天及45天時，大鼠骨髓DNA含量顯著降低(

6、P＜0.01)；累積照射28天及以上時，外周血細(xì)胞計數(shù)WBC非常顯著性下降(P＜0.01)；各照射組RBC均非常顯著降低(P＜0.01)；累積照射45天時，PLT顯著下降(P＜0.05)。
　　 (4)低劑量率中子輻射對大鼠免疫系統(tǒng)的影響：累積照射45天時，胸腺指數(shù)及脾臟均非常顯著性降低(P＜0.01)；累積照射14天及28天時，ConA誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率OD值呈非常顯著性下降(P＜0.01)，累積照射45天時顯著下降(P＜

7、0.05)。
　　 (5)低劑量率中子輻射對大鼠生殖系統(tǒng)的影響：照后大鼠睪丸指數(shù)均呈下降趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；累積照射14天時，附睪指數(shù)顯著下降(P＜0.05)；累積照射45天時，精子相對計數(shù)顯著降低(P＜0.05)。
　　 (6)低劑量率中子輻射對大鼠抗氧化系統(tǒng)的影響：照后大鼠血清SOD活力均呈降低趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；累積照射28天及以上時，血清MDA含量升高(P＜0.05或P＜0.0

8、1)。
　　 (7)低劑量率中子輻射對大鼠脂代謝的影響：大鼠肝臟膽固醇代謝通路中膽固醇分解代謝的限速酶CYP7A1mRNA表達(dá)在各劑量點均顯著下調(diào)，且有劑量依賴關(guān)系，提示低劑量率中子輻射對膽固醇代謝有擾動作用。照射后FABP1基因則未見顯著差異表達(dá)。累積照射45天后PPARα基因相對表達(dá)是空白對照組的2.701倍。提示當(dāng)中子累積劑量達(dá)到一定程度時，對PPARα基因表達(dá)可能有一定影響。
　　 2.各累積劑量60Coγ照射組

9、與空白對照組比較均出現(xiàn)不同程度損傷。
　　 (1)低劑量率60Coγ射線對大鼠體重的影響：累積照射28天及以上時，大鼠體重與空白對照組比較顯著降低(P＜0.01或P＜0.05)。
　　 (2)低劑量率60Coγ射線對大鼠消化系統(tǒng)的影響：累計照射28天時，大鼠腸道長度顯著縮短(P＜0.01)；累積照射45天時，大鼠腸道長度反而延長，但無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)；累積照射45天時，血清LPS含量顯著升高(P＜0.01)；累

10、積照射28天及以上時，肝臟指數(shù)顯著升高(P＜0.01或P＜0.05)。
　　 (3)低劑量率60Coγ射線對大鼠骨髓和血液系統(tǒng)的影響：照射后各組大鼠骨髓DNA含量降低(P＜0.05或P＜0.01)；累積照射28天及以上時，外周血細(xì)胞計數(shù)WBC、RBC、PLT均顯著或非常顯著性下降(P＜0.05或P＜0.01)。
　　 (4)低劑量率60Coγ射線對大鼠免疫系統(tǒng)的影響：輻射后各組大鼠ConA誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率均非常顯著

11、降低(P＜0.01)；累積照射28天及以上時，胸腺指數(shù)及脾臟指數(shù)均顯著降低(P＜0.05或P＜0.01)
　　 (5)低劑量率60Coγ，射線對大鼠生殖系統(tǒng)的影響：累積照射45天，睪丸指數(shù)非常顯著性下降(P＜0.01)；累積照射14天及45天時，附睪指數(shù)均顯著下降(P＜0.05)；累積照射14天及45天時，精子相對計數(shù)顯著降低(P＜0.05或P＜0.01)。
　　 (6)低劑量率60Coγ射線對大鼠抗氧化系統(tǒng)的影響：照射

12、后大鼠血清SOD活力呈降低趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；累積照射28天及以上時，血清MDA含量均顯著升高(P＜0.01)。
　　 (7)低劑量率60Coγ射線對大鼠脂代謝的影響：利用實時熒光定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)照射組CYP7A1基因表達(dá)下調(diào)，且隨累積劑量的增大，基因表達(dá)下調(diào)程度增加。60Coγ射線累積照射14天時，照射組CYP7A1基因表達(dá)是空白對照組的0.396倍；累積照射28天時，照射組CYP7A1基因表達(dá)是空白對照組

13、的0.228倍；累積照射45天時，CYP7A1基因表達(dá)是空白對照組的0.140倍。照射后，PPARα和FABP1基因則未見顯著差異表達(dá)。
　　 3.各累積劑量60Coγ/中子混合組與空白對照組比較均出現(xiàn)不同程度損傷。
　　 (1)低劑量率混合輻射對大鼠體重的影響：各照射組大鼠體重顯著降低(P＜0.05或P＜0.01)。
　　 (2)低劑量率混合輻射對大鼠消化系統(tǒng)的影響：累計照射14天及28天時，大鼠腸道長度顯著縮

14、短(P＜0.05或P＜0.01)；累積照射45天時腸道長度反而顯著延長(P＜0.05)；累積照射45天時，血清LPS含量顯著升高(P＜0.01)；各照射組肝臟指數(shù)均顯著升高(P＜0.01或P＜0.05)。
　　 (3)低劑量率混合輻射對大鼠骨髓和血液系統(tǒng)的影響：各照射組大鼠骨髓DNA含量均顯著或非常顯著性降低(P＜0.05或P＜0.01)；外周血細(xì)胞計數(shù)WBC、RBC、PLT均非常顯著下降(P＜0.01)。
　　 (4)

15、低劑量率混合輻射對大鼠免疫系統(tǒng)的影響：各照射組大鼠胸腺指數(shù)及脾臟指數(shù)均顯著或非常顯著性降低(P＜0.05或P＜0.01)；各照射組大鼠ConA誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率OD值均非常顯著性下降(P＜0.01)。
　　 (5)低劑量率混合輻射對大鼠生殖系統(tǒng)的影響：累積照射28天及以上時，睪丸指數(shù)顯著下降(P＜0.05或P＜0.01)；各照射組附睪指數(shù)及精子相對計數(shù)均顯著或非常顯著性下降(P＜0.05或P＜0.01)。
　　 (6

16、)低劑量率混合輻射對大鼠抗氧化系統(tǒng)的影響：各照射組大鼠血清SOD活力顯著降低(P＜0.05或P＜0.01)；累積照射28天及以上時，血清MDA含量均顯著升高(P＜0.01)。
　　 (7)低劑量率混合輻射對大鼠脂代謝的影響：利用實時熒光定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)照射組CYP7A1基因表達(dá)下調(diào)，且隨累積劑量的增大，基因表達(dá)下調(diào)程度增加?；旌险丈?4天、28天、45天后，CYP7A1基因表達(dá)分別是空白對照組的0.300倍、0.181倍和0.

17、128倍。照射后，PPARα和FABP1基因則未見顯著差異表達(dá)。
　　 [結(jié)論]
　　 本實驗通過低劑量率中子、60Coγ，及中子/60Coγ混合輻射照射大鼠，證實單一及混合輻射對照射動物胃腸道系統(tǒng)、骨髓血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、抗氧化系統(tǒng)損傷均有不同程度損傷作用，且隨著時間的增加，累積劑量的增大，照射種類的聯(lián)合，損傷的程度加重。此外通過實時熒光定量PCR檢測肝臟脂代謝相關(guān)基因，觀察到低劑量率電離輻射對肝臟膽固醇代謝