1、电子射线照射大鼠胶原及自由基改变的研究中华放射医学与防护准查生笙丝鲞笙塑垦!丝:-409-?基础研究?电子射线照射大鼠胶原及自由基改变的研究周迎会吴士良仇灏徐岚姜智贾伟彭淼【摘要】目的探讨加速器电子射线局部照射 sD 大鼠致放射损伤后胶原表达的变化,自由基的改变及两者的相关性.方法采用直线加速器局部照射制作 sD 大鼠的辐射损伤模型,观察MDA,NOS,SOD,GSHPX 及 I,型胶原 mRNA 表达及蛋白含量的改变.结果照射后在一定剂量范围内 MDA,NOS 上升;SOD,GSH.PX 则下降,血清中指标变化显着而皮肤中变化无明显规律性.受照射局部皮肤 I/型胶原 mRNA 表达及蛋白含量
2、有明显改变,但其自由基的变化与胶原的变化无明显相关性.结论辐射损伤后能在全身产生自由基,其对受照射局部皮肤组织中胶原表达改变的作用不大,在电子射线放射损伤中胶原可能起重要作用.【关键词】电子射线;放射损伤;胶原表达;自由基StudyonchangesofcollagenandfreeradicalsafterelectronirradiationinratszHoUYing-hui.WUShiliang.QIUHao,eta1.SuzhouUniversity.DepartmentofBiochemistryandMolecularBiology,Suzhou2i5o07,ChinaCorre
3、spondingauthor:WUShiliang,Email:shiliangwubtmail.tom【Abstract】0bjectiveToinvestigatethechangesoftheexpressionofcoHagenandfreeradicalsafterelecironirradiation.MethodsAnanimalmodelofelectronirradiationij,rywasestablishedusinglinearacceleratorelectronradiation.TheexpressionofcoHagenandthecontentsofMDA,
4、NOS,SOD,GSHPxweredeter-rnind.ResultsAfterelectronirradiation,thecontentsofMDAandNOSincreasedinacertaindosagerange,whilethecontentsofSOD.GSHPXdecreasedinanotherdosagerange.n1eexpressionofcollagenWaSchanged.Norelationshipswasshowedbetweenthechangeofcollagenandfreeradicals.ConclusionAfterelectroniadiat
5、ion,freeradicalscanbeproducedinthewholebody,buttheyhavelittleeffectonthechangesofthecollagenexpressioninirradiatedcutaneoustissues.Collagenmayplayanimportantroleinelectronradiationinjury.【Keywords】 Electronradiation;Radiationinjury;Collagenexpreion;Freeradicals随着电子射线在肿瘤患者放疗及核燃料生产,核辐射研究中应用增多,电子射线皮肤烧伤
6、病人日益增加,其烧伤机理的研究在理论研究,临床应用中具有一定的意义.电子射线引起皮肤烧伤的临床特点之一为反复发作的坏死性溃疡,由此导致植皮失败,是临床棘手问题.其作用机理可能系局部血管损伤导致微循环障碍,创面组织胶原纤维受损影响了胶原代谢,阻碍了组织修复,但其具体机理仍未明了.从机体对其他应激事件的反应看,自由基的变化起着很大的作用,有关自由基的作用及其与胶原变化的相互关系,国内外的研究报道较少.笔者曾经进行 7 射线皮肤烧伤的研究,表明放射性皮肤烧伤与胶原代谢变化有关.本研究进一步采用直线加速器照射动物模型,观察电子射线放射损伤后胶原蛋白表达与自由基变化情况,探讨电子射线放射损伤中自由基与胶
7、原代谢变化内在联系,进一步为临床放基金项目:国防科工委国防基础科研项目(2003044);江苏省高校自然科学研究基金资助项目(OlKJB310001);苏州大学医学发展基金资助项目(2003)作者单位:215007 苏州大学医学院生化及分子生物学教研室暨苏州大学生化工程研究所通讯作者:吴士良,Email:shiliangwuhotmail.Corn射性烧伤的救治提供依据.材料和方法1.实验动物分组与电子射线放射损伤动物模型的建立:选用正常 3 月龄 sD 近交系大鼠,体重(15015)g,50 只.对照组 l0 只,电子射线损伤模型组 40 只,分 4 组,每组 l0只.用直线加速器进行照射,
8、吸收剂量分别为 5,l5,30 和 45Gv,非照射部位以铅板屏蔽,照射面积 2ca2ca,能量 4MeV,吸收剂量率 200cGy/min,照射后各饲养 2.5 个月,股动脉放血处死,分别取血和照射处局部皮肤测定各指标.2.血清及组织匀浆的制备及胶原总 RNA 提取:血液置4,1h 后冷冻离心,3000r/min 离心 5min,分离血清,置一 20C,进行各项指标测定.剪下的皮肤去毛,脱脂,用冰冻生理盐水略洗,滤纸吸干,取部分称重后剪碎,分成 3 份,其中 1/3 加入 1ml 预冷的磷酸盐缓冲液(DH7.2,0.2mol/L),4过夜,次日再加 1ml 冷PBS,用高速分散器制成匀浆,测
9、定自由基指标.另取 1/3 皮肤按文献6的方法 ,先提取 I 型和型胶原蛋白,并测定胶原总含量,再进行 SDS-PAGE 电泳区分 I,中华放射医学与防护杂担 2o04 年 IO 月第卷第 5 期ChinJRadialMedPm1.mIr200,$.VoI24.No5表 1 电子射线照射对 gOSMDASOD 和 GSH.PX 的影响(,n=10)洼与对照组比鞍一 P(00型胶原.并以 Cs_930 扫描仪扫描定星一随机取 05,30 和 454 蛆组织样本 IO0mg.每蛆 6份,舒别加八 ImlT6zol,匀浆后加 氯仿异而醇等离心提取总 RNA 并紫外舒光定量.作 RTFCR 分析观剥
10、mRNA 表达3.测定方法:一化氯台成酶仆(,丙二醛 tMI)A,超氧化物歧化酶(SOD)段芥胱忭肽过氧化物酶(GSH.PXJ 辐力的测定均按测定试莉盒说明操作.型睦原 mRNA 表达采用 RT-PCR 涟( 两步法)引物经Genetyx 软件设计.井经;eneBankBl 同源磕索后出上海生公司合成】型膛原引掬:1:5.一 GATGGTG(TAC3TIGAACTG 一 3:R:5,一_rCL3TGGTATCCTGt;AGATC 一 3 预期扩增 c 乇度 672bp 以 aactirt 为内对照,产物度约 330bp4 统计学处理:备数据均以均故标准差:)丧示.用 Excel 进行 ANOV
11、A 检验一 ANOVA(始出 F 值 j结果1.成功建立了电子射线损伤动物模型.其中 45Gv 产生ll 度 E 溃疡创面2.电子射线刘(1s,MDA,SOD 和 GSEIPX 水平影响:血清中备指标都有显着变化.局部肤各组自由基相盖变化不显着或无明显规律性.见表【3.电子射线剥局部皮眭腔原含量的影响:胶匣总量略下降 l 型睦原含量随辐下降,而删型胶原则呈 L 升趋势,9 己丧 2表 2 电子射线照射对 l,1 型胶啄蛋白表达量的影响 tE.n=10)注:与对鼎组比较Po.04 电子射线对局部皮肤型胶原 mRNA 表选影响:口 I 型腔原 mRNA 在受照射后表达量明显增加.其增加趋势与蛋白量
12、变化趋势一致且呈剂量相关性.见囤 13图 10GvlI6),5【c 121nlt,A 在选结围 215Gy6),45:12JniR, 丧造结果捌驾胶原Hcl1“暇收荆量 Ih注与对照垣 I_巳较 P()闺 3RNAf 对表选世讨论腔原f;n奉实验成功建立了电子射线损伤帕动物模型,甜后q 组有渍疡及瘢痕产生,经各方而比较笔肯认为照射后 25十为测量指标的最佳时期人体内睦原具有不同类型.应肤古 l,ll_型及少见的 V型等.在成年动物或凡类皮肤中,占%左打的为 J 型胶原 .仅 Jl-)L 期及刨面受损或愈合时才会有较多的型胶原的合成,胶原是涉受创面愈合的主要成分率实验证实.在电子射线放射损伤后的
13、创伤修复及过程中,山型睃愿即胎儿型如帅帅柚 0中华放射医学与防护杂志 2004 年 1o 月第卷第 5 塑 edmI!October2004,Vol24,No.5胶原确有大量合成.本实验结果发现,在受照射鼠的血清中,脂质过氧化物MDA 和自由基 NO 合成酶 NOS 在一定剂量范围内(03OGy)呈上升的趋势,而大剂量组(45Gy)则呈现趋势减缓或下降 .而从自由基清除剂 SOD 和 GSH.PX 的变化来看,也基本与此相符合,在 030Gy 组呈下降趋势,45Gy 组趋势减缓或上升.在皮肤组织中,MDA,NOS,SOD,GSH.PX 的变化却都不显着或无一定规律,这与国内外的有关报道相一致.
14、皮肤 I,型胶原蛋自在受照射后变化较显着,在蛋白表达水平,可见 I 型胶原随照射剂量加大而减少,其与胶原的降解酶活性增强有关.同时型胶原受照射影响升高,最终导致胶原蛋白总量受照射影响而略下降.进一步的型胶原 mRNA 表达水平也证实了与型胶原蛋白的水平同样的变化趋势.但皮肤自由基相关指标在受照射后变化不显着,其与 I/型胶原在受照射后改变相比较,两者无明显相关性,联系笔者以前对 7 射线照射动物的研究,进一步验证了这样的假说:射线是产生自由基的重要因素,但其作用效应是全身性的,在受照射局部皮肤组织中胶原表达的改变,自由基所起的作用则不大,在电子射线引起的放射损伤中,胶原变化可能起了重要作用.同
15、时亦发现,7 射线对动物局部外照射的损伤常不局限于皮肤,电子射线则常局限于皮肤与皮下组织.本实验结果对于放射损伤后创面难愈合的机理提供了一些有价值的论据,对于临床治疗电子射线皮肤烧伤也有一定的意义.参考文献1 刘雁玲.D 射线所致皮肤损伤的远期效应及疗效观察 .中华放射医学与防护杂志,1996,16:126128.2MillarWT.Repairkineticsinpigepidermis:ananalysisbasedontwoseparateratesofrep.IntJRadiatBiol,1996,69:123-140.3RuiforkAC,MasonKA.Changesinthera
16、diationsensitivityofmooseskinduringfractionatedandprolongedtreatments.RadiatRes,1994,139:334.343.4 孙存普,张建中,段绍谨.自由基生物学导论.北京:中国科学科术大学出版社,1999.194.200.5 吴士良,王尉平,徐岚,等.6.co7 射线局部外照射对组织胶原代谢的影响.中国核科技报告.jE 京:原子能出版社,1998.1-7.6 永井裕,藤本大三郎,主编.j 于实验法,日本东京:讲谈社,1985.31_4o.7BjomRO,MarcelEN.Collagen1V:molecularbiolo
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19、ainmatioxidantenzymesystemsinmicebear.ingehrlichascitescarcittoma.BiolPharmBull,2000,23:195.198.12 范雁,吴士良.徐岚,等.牛磺酸对受照射白血病细胞株 I(562 中基质金属蛋白酶一 2 表达的影响.中华放射医学与防护杂志,2003,23:253-254.(收稿日期:2004.03.15)中国医学影像技术杂志 2005 年征订启示中国医学影像技术杂志(ISSN10033289,cN11-1881/R)1985 年创刊.刊登内容包括放射,超声,核医学,内镜,介入治疗,数字人体,医学物理与工程学等方面
20、的基础研究及临床实验研究最新成果.本刊是中国科技核心期刊,中国科技论文统计源期刊,中国科学引文数据库统计源期刊,中国核心期刊要目总览收录期刊,英国科学文摘收录源期刊,俄罗斯文摘杂志收录源期刊.本刊为月刊,160 页,大 16 开本,铜版纸,彩色印刷.每册定价 14 元,全年定价 168 元.订户可随时向当地邮局订购,邮发代号 82?509.未在邮局订购者 ,可随时向本刊编辑部订购.邮编 100088,地址:北京市海淀区罗庄南里宏嘉丽园 1301 中国医学影像技术编辑部;亦可由银行汇款,开户行:北京市商业银行中关村支行,户名:中国医学影像技术编辑部,帐号:900120105004081.汇款时请注明“杂志订费,年期至年期,每期份“.编辑部联系电话:01082050374 传真:01082050373Email:cjmitcjmit.corn网址:www.cjmit.COIl1!针=二二=兰=:=二二 =二二二二=
