大剂量电离辐射对机体具有损伤作用, 低剂量电离辐射可诱导生物体产生兴奋效应和适应性反应, 但对于电离辐射产生这种生物效应的机理目前仍不清楚^[1~3]。本实验拟通过研究不同剂量⁶⁰Coγ射线对小鼠H₂₂肝癌细胞DNA合成的影响, 进一步探讨细胞内DNA合成与细胞放射反应之间的关系, 为肿瘤的放射治疗提供实验资料。

1 材料与方法 1.1 动物分组

实验用昆明种雄性小鼠购自北京医科大学实验动物中心, 体重20 ±2g, 随机分成五组, 即假照射组, 0.15Gy、0.30Gy、0.60Gy、1.20Gy照射组。

1.2 照射条件

⁶⁰Coγ射线照射在本所标准剂量学实验室进行, 剂量率为0.20Gy/min, 小鼠吸收剂量分别为0.00、0.15、0.30、0.60及1.20Gy。照射后6小时, 于小鼠右肩胛尾侧部皮下接种H₂₂肝癌细胞, 2.5 ×10⁶细胞/0.2ml/只。

1.3 动物体重变化及肿瘤形成情况

隔日称量动物体重, 并用游标卡尺精确测量肿瘤长短两径, 以计算肿瘤体积。

1.4 DNA合成能力测定

取第8、10天小鼠, 每组4只, 腹腔注射³H-TdR放射性浓度3.7 ×107Bq/ ml), 6.4 ×10⁵Bq/只。30分钟后处死小鼠, 取肿瘤组织, 中性福尔马林固定, 3日后修整切片, 脱水脱腊后, 暗室内涂核-4乳胶, 干后放入有干燥剂的切片盒中, 蔽光, 防潮, 4℃冰箱曝光2周, 显、定影, HE染色。每个标本计数500个肿瘤细胞, 计算具有银颗粒数的细胞百分数。另外, 每个标本计数20个标记细胞, 求出平均标记银颗粒数/细胞核。

2 结果 2.1 动物肿瘤形成及发展情况

实验过程中, 动物生长情况良好, 各组间小鼠体重变化无显著差别。接种H₂₂肝癌细胞后7天, 各组均有肿瘤形成, 与对照组相比, 各照射组的肿瘤形成率均较低, 其中0.30、0.60Gy照射组的差别有显著性, 但随着时间的延长, 各组间差异消失。同时, 各组间肿瘤大小差别无显著性(表 1)。

2.2 γ射线对肝癌细胞DNA合成的影响

照后第8天, 0.15及0.30Gy照射组小鼠移植性H₂₂肝癌细胞的标记率与对照组相似, 0.60及1.20Gy照射组的标记率显著降低(P < 0.05), 表明0.6~1.2Gy照射小鼠, 使肿瘤细胞DNA合成降低。照后第10天, 0.6Gy照射组的肿瘤细胞标记率恢复至正常对照水平, 1.2Gy照射组的标记率虽较第8天时显著升高, 但仍低于正常对照水平(P < 0.05)(表 2)。

3 讨论

近几年来, 有关电离辐射特别是低水平电离辐射对肿瘤生长影响的研究报道较多, 多数研究认为照射与肿瘤细胞接种的间隔时间以数小时为佳, 抑瘤效果0.1~0.15Gy较好。本实验未观察到0.15Gy照射对肿瘤生长及肿瘤细胞DN A合成的影响。但在本次条件下, 发现0.3~0.60G y照射使H₂₂移植性肝癌的形成潜伏期延长, 这可能与动物种属及肿瘤细胞差异有关。同时发现, 0.15 ~0.30Gy γ射线照射未使荷瘤小鼠肿瘤细胞DN A合成情况发生变化, 而0.60~1.20Gy照射使荷瘤小鼠肿瘤细胞DN A合成降低, 表明低剂量照射的抑瘤作用不是由于对肿瘤的直接作用, 而是通过机体的整体调节来进行的。

对于低水平电离辐射诱导免疫系统兴奋效应, 目前存在两种假说。一是低剂量辐射引起T H/TS比值上升^{[4, 5]}, 导致免疫调节上调, 另一种是低剂量辐射促进胸腺细胞凋亡, 使免疫细胞增殖、成熟、更新加速, 从而提高机体的免疫功能^[6]。夏凤琴^[7]等报道体外小剂量照射明显地刺激了Lewis肺癌细胞DNA的合成, 而大剂量x射线照射对Lewis肺癌细胞DN A的损伤效应具有剂量依赖关系, 这和我们本次实验观察到的结果不尽相同, 有关辐射和细胞内DNA合成间的关系, 仍有待于进一步深入研究。