寒冷与电离辐射均是应激剌激因子, 温度效应在放射生物学中是一个重要的组成部分, 一般认为, 降低温度可使机体辐射敏感性降低。为研究冷适应是否会引起辐射敏感性的变化, 我们对冷适应后的受照大鼠进行了血清中肾上腺素(ADR)、去甲肾上腺素(NAD)及NO含量的测定。

1 材料和方法 1.1 实验动物

雄性Wistar大鼠, 体重200~250g, 中国医科大学动物中心提供。

1.2 动物分组及处理

① 正常对照组:正常室温(20 ±2)℃喂养, 自由饮水进食, 光照12 h/d; ②冷适应组: (4 ±2)℃饲养4周, 自由饮水进食, 光照12 h/d; ③单纯照射组:与正常组同时饲养4周时, 采用⁶⁰Co照射一次, 剂量率210.98 cGy/min, 总剂量4 Gy, 在沈阳军区军事医学研究所钴源室进行; ④寒冷复合照射组:冷适应4周后, 进行⁶⁰Co照射, 强度同照射组。

照射组于照射后3~4 h期间将大鼠处死, 其他两组也同时处死, 取血, 处理后冰箱保存待测。

1.3 血液样品处理

取血液样品3 000 r/min离心10min, 取上清-20℃保存。测ADR、NAD的血液样品用EDTA抗凝。

1.4 检测指标测定 1.4.1 大鼠心率测定

采用MS302多媒体生物信号记录分析系统进行。

1.4.2 血清NO含量测定

NO检测试剂盒(南京建成生物工程研究所) 550 nm, 操作按所附说明书进行。

1.4.3 血浆中ADR、NAD含量测定

酶联法, ETI - STAR全自动酶联免疫分析仪(意大利DisSorin公司)

1.5 统计分析

各组间两两比较采用t检验。

2 结果 2.1 冷适应对大鼠⁶⁰Co照射后心率及NO含量的影响(表 1)

由表 1可见, 与正常对照组相比, 冷适应组、单纯照射组及冷适应复合照射组心率均加快, 先经过冷适应后再照射心率与冷适应组相比差异无显著性, 与单纯照射组相比心率减慢, 有统计学意义。与正常对照组相比, 单纯照射组NO降低, 先经过冷适应后再照射NO与冷适应组相比无显著性差别, 与单纯照射组相比NO增高, 有统计学意义。

2.2 冷适应对大鼠⁶⁰Co照射后ADR及NAD的影响(表 2)

由表 2可看出, 与正常对照组相比, 冷适应组、冷适应复合照射组ADR均增加, 冷适应组增加无统计学意义, 先经过冷适应后再照射ADR与冷适应组相比差异无显著性, 与单纯照射组相比ADR降低, 有统计学意义。与正常对照组相比, 冷适应组、单纯照射组及冷适应复合照射组NAD均增加, 以照射组增加最多, 先经过冷适应后再照射NAD无论与冷适应组还是单纯照射组相比均无显著性差别。

3 讨论

电离辐射初期可引起机体心跳加快、血压下降、恶心呕吐等症状, 本实验观察到大鼠在接受照射后心率加快, 但经过冷适应后再照射可使这种心率加快减缓, 从整体水平有减轻初期症状的可能。以往我们的研究表明^[1], 寒冷条件下照射比常温条件下照射外周血有形成分呈下降数值小, 回升速度快的特点, 对机体免疫系统的影响, 受冷开始后1周内降低, 2~3周增高, 提示冷适应机体对射线增强了抵抗力, 降低了敏感性。提示冷适应可能作为防护辐射应激剌激的一个因素, 这个研究对于寒冷地区人员降低核辐射损伤将是一个重要提示。

NO是细胞间信息传递的重要调节因子, 在免疫防御、心血管系统中起重要作用。在外界的刺激下, 机体内NO主要由诱导型一氧化氮合酶(iNOS)催化L -精氨酸而合成。本实验结果表明, 照射组NO含量明显降低, 提示电离辐射对机体造成损伤, 使iNOS活性降低, NO生成量下降; 冷适应组NO含量较高, 与其他组比较差异显著, 提示冷适应机制可以提高机体抗电离辐射的能力, 使iNOS对辐射的敏感性降低, 减缓NO合成的下降程度, 有效防护机体。

急性应激状态下肾上腺皮质功能增强, 而在较长时间不利环境因素作用下则产生抑制效用, 表现肾上腺皮质功能降低。ADR及NAD是反映机体应激水平的指标, 本实验显示, 电离辐射后机体ADR及NAD均明显升高, 冷适应后NAD升高, 但ADR升高不明显, 冷环境是一个应激剌激, 但冷适应后可能使ADR恢复正常。从冷适应对电离辐射的影响方面来看, 一方面冷适应后动物接受辐射ADR、NAD与冷适应组相比虽有升高, 但不明显, 提示经过冷适应后再接受照射不会使ADR与NAD发生明显变化, 不会使机体应激水平发生变化, 可产生一种应激"钝化"状态; 另一方面冷适应照射组与单纯照射组相比, 冷适应可以减轻由于辐射而引起的ADR的升高, 提示冷适应可以降低单纯照射引起的应激反应。

综上所述, 从大鼠心率的改变在整体水平上提示冷适应可使机体辐射敏感性降低。从ADR及NAD含量变化上看, 冷适应可能产生应激"钝化"或降低其他应激反应的作用。有研究表明, 应激可导致免疫功能下降^[2]。应激"钝化"或降低应激反应是否有益于保护机体免疫功能, 有待进一步研究。