小剂量电离辐射可使人体的免疫系统出现辐射刺激作用(Hormesis)^[1~3]。表现为促进淋巴细胞核酸、蛋白质的合成, 提高细胞因子的分泌和胸腺细胞的分化。同时低剂量辐射可促进细胞的有丝分裂, 加速细胞的分化增殖^[4]。为了解小剂量X射线辐射对生物活性细胞培养、扩增的影响, 我们就Lew is肺癌细胞提取的生物活性细胞进行了实验室观察。

1 材料与方法 1.1 动物

C₅₇ BL/6小鼠, 雄性, 6~8周龄, 体重18~22克, 由中国医学科学院动物繁育场提供。

1.2 细胞系

Lewis肺癌细胞来源于C57 BL/6小鼠的肿瘤细胞系, 由本院药物所细胞室惠赠。

1.3 照射条件

PYM-3M型深部X射线治疗机, 焦皮距40cm, 照射野20 ×20cm, 附加过滤2mmAL, 电压70kVp, 电流2mA, 照射剂量率9.27mGy/min, 剂量为0.65~81. 25mGy。

1.4 试剂

白细胞介素-2(IL-2)由上海华新生物高新技术有限公司提供。

1.5 细胞分离、培养

TIL细胞参照Whites方法, 将瘤体剪碎各经0.25%胰酶消化30分钟, 过200目钢网得细胞悬液, 经不连续性密度梯度离心后, 取上下两层分离液界面上细胞悬液即得TIL细胞。LAK细胞来源于荷瘤小鼠的脾脏。将分离好的TIL、LAK细胞按2 ×10⁵/m l加入内含小牛血清、RPM I1640、双抗的培养体系内, 每ml体系加IL-2 1000μ。

1.6 分组

将分离好的LAK、TIL细胞按照射剂量各分为5组, 每组3个样品, 照射剂量分别为Ⅰ组0.65mGy、Ⅱ组3.25mGy、Ⅲ组16.25mGy、Ⅳ组81.25mGy、Ⅴ组为对照组。将LAK、TIL细胞置于培养体系, 辐照后放置于37℃、5% CO₂孵箱内培养, 每隔3天取10μl混匀的细胞悬液对细胞进行计数, 用胎盼兰染色计数细胞存活率。

2 结果与分析 2.1 不同辐照剂量对LAK细胞生长的影响

将置于CO₂培养箱内的LAK细胞每3天测一次细胞数及细胞存活率, 结果显示, 经小剂量X射线辐照的Ⅱ组扩增细胞数明显, 存活率较高, 与对照组比较, 有非常显著性差异(P < 0.01), 见表 1。

2.2 不同辐射剂量对TI L细胞扩增的影响

TIL细胞的扩增一般在第9天左右开始, 到第15天时扩增达到较高水平。本实验结果亦证实这一点, 第Ⅰ、Ⅱ组与对照组相比有非常显著性差异(P < 0.01), 见表 2。

2.3 不同剂量X射线辐照对LAK、T IL细胞存活率的影响

随着时间的延长, LAK、TI L细胞的死亡率逐渐升高, 但加入一定量IL-2, 经小剂量X射线辐照的细胞死亡率均低于对照组, 经检验, Ⅰ、Ⅱ组与对照组的细胞存活率差异非常明显, 见表 3、表 4。

3 讨论:

小剂量电离辐射对人体的整体刺激作用早有报道^[4], 但对离体细胞的作用报道较少。本试验结果显示, 经一定小剂量X射线辐照的离体生物活性细胞, 其存活率及扩增量均较未辐照组高(P < 0.01)。说明一定剂量的电离辐射对生物活性细胞的扩增有明显的促进作用, 其机理可能为小剂量X射线辐照刺激了处于休眠状态的细胞, 加速了其分化增殖, 同时增强了IL-2的活性。从表 1、表 2中可以看出, LAK细胞第6天其扩增量即达到较高水平, TIL细胞则在第12天时达到高峰, 以后逐渐降低, 说明随着时间的延长, 生物活性细胞的扩增能力逐渐减弱。从表 3、表 4中可以看出, 刚分离所得的生物活性细胞存活率为98.0%, 随着时间的延长存活率逐渐降低, 但经小剂量辐射的生物活性细胞Ⅰ、Ⅱ组细胞存活率仍高于正常对照组20%左右, 两者比较差异显著(P < 0.01)。说明小剂量电离辐射对生物活性细胞扩增有促进作用, 同时也降低死亡率。这为生物活性细胞应用于肿瘤患者提供了一条途经。