近年来低剂量辐射(Low Dose Radiation, LDR)抗肿瘤效应的研究逐渐增多, 实验和初步临床应用已获得LDR增加机体免疫, 增强抑瘤功能的证据。笔者观察了LDR对白血病小鼠血清IL-2、TNFα及SOD的影响, 现报道如下。

1 材料和方法 1.1 动物模型的建立

小鼠粒单白血病细胞系WEHI-3由协和医科大学细胞中心提供, 清洁级8周龄成年BALB/c小鼠(编号:鲁动质字200001002号), 雌雄各半, 体重20g±2g。取体外培养扩增后的WEHI-3细胞悬液0.5ml(含WEHI-3细胞1×10⁶), 尾静脉注射接种于BALB/c小鼠体内, 共接种55只。接种后密切观察比较小鼠生活习性的变化, 并于第15d, 20d, 25d和28d经尾静脉取血进行白细胞计数及分类, 血涂片瑞氏染色用OLYMPUSU-SPT型光学显微镜观察。

1.2 实验动物分组及照射方法

取48只成功建立的粒单白血病模型小鼠, 随机分为6组, 分别给予0mGy、10mGy、30mGy、50mGy、75mGy和120mGy的LDR, 照射用WDVE-6/100型直线加速器, 靶皮距100cm, 剂量率12.5mGy/min。小鼠置于加速器照射野内一次性全身照射, 于照射后24h处死取血清标本。

1.3 仪器及检测方法

IL-2、TNFα的检测使用北京核仪器厂BH6020型γ计数仪, 试剂盒由北京解放军总医院科技开发中心放射免疫研究所提供。SOD使用美国产RA-50型自动生化分析仪羟胺法检测, 试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。所有试剂盒操作均按说明书进行。

1.5 统计学处理

各组计量资料数据以x+s表示, 组间比较采用t检验。

2 结果 2.1 动物模型的观察

BALB/c小鼠接种WEHI-3细胞后第15d外周血白细胞计数开始升高, 出现未成熟粒、单核细胞, 第20d~28d发病, 外周血中可见到大量粒单白血病细胞。小鼠发病后精神萎靡, 目光暗淡, 步态不稳, 行动迟缓, 食量减少, 腹部渐膨隆。

2.2 IL-2、TNFα及SOD的检测结果

白血病小鼠LDR全身辐射后24h血清IL-2、TNFα及SOD的测定结果见表 1。

由表2可见, 白血病小鼠全身LDR后, 各组IL-2水平都有不同程度的增高。其中75mGy组IL-2水平最高, 与其他各组比较差异有显著性(P均 < 0.05);30mGy、50mGy和120mGy组IL-2水平与0mGy、10mGy组比较差异亦有显著性(P均 < 0.05);但10mGy与0mGy组之间IL-2水平差异无显著性(P > 0.05)。50mGy和75mGy组TNFα水平基本一致, 与其它各组比较差异有显著性(P均 < 0.05);30mGy和120mGy组与10mGy和0mGy组差异有显著性(P均 < 0.05);10mGy与0mGy组TNF水平比较无显著变化(P > 0.05)。SOD的检测结果显示75mGy组明显高于其他各组(P均 < 0.05);50mGy组和120mGy组高于10mGy、30mGy和0mGy组(P均 < 0.05); 10mGy、30mGy与0mGy组之间SOD水平比较无显著变化(P > 0.05)。

3 讨论

近20年来, LDR对机体诱发的兴奋效应和适应性反应倍受广大学者的重视。国内外探讨的焦点大部分集中在LDR对免疫指标和抗肿瘤方面的动物实验研究; 现已证明以0.1Gy以下X或γ射线全身照射可上调免疫反应。增强胸腺细胞的更新, 加速成熟分化过程, 表现为CD4/CD8双阴性细胞百分率增加, 细胞上的TCR/CD3复合物的表达增强。增强对克隆刺激因子(CSF)的分泌, 刺激巨噬细胞产生IL-1^[1]。进一步对重要的抗肿瘤免疫指标在不同剂量全身照射后相对辐射敏感性的比较发现, 细胞性固有和适应免疫反应的NK活性和AD- CC活性, 具有较高的辐射抗性; IFN-γ/IL-2分泌和脾脏空斑形成细胞(PFC)反应分别属体液性固有和适应免疫反应, 具有较高的辐射敏感性。突出的特点是在低剂量(0.075Gy)全身照射后免疫指标均明显增高^[2]。本实验也发现给予不同的LDR后24h白血病小鼠血清IL-2和TNFα的水平差异有显著性, 10mGy和30mGy的作用不显著或较小, 照射剂量增加到50mGy作用显著, 给予75mGy的LDR后白血病小鼠活力明显增强, IL-2和TNFα水平有显著性升高, 而120mGy的作用反而比75mGy明显降低。可见在一定范围内增加剂量可以增强LDR的效果, 但剂量超过75mGy后LDR对IL-2和TNFα的影响并不随剂量的增加而增强。这种结果与上述学者发现的LDR后体内免疫指标变化规律基本一致, 提示低剂量辐射兴奋效应是一个整体水平的免疫反应, 而免疫兴奋效应的产生与辐射剂量有关。

近来研究发现细胞因子的表达与调控异常可能参与了白血病的发生及发展过程^[3]。IL-2、TNF在机体免疫应答、免疫调节和抗肿瘤免疫中具有重要作用, 它的产生或表达异常与临床疾病有密切关系。研究证明白血病患者血清IL-2、TNF水平明显低于正常人, 可能是导致细胞免疫低下的主要原因^{[4, 5]}。本实验证明LDR能激活白血病小鼠的免疫功能, 导致其血清IL-2、TNFα升高, 有利于增强NK、LAK、特异性CTL等的杀伤活性^[6], 从而增强了机体抗肿瘤的能力。

机体代谢过程中不断产生自由基(O₂^-)。自由基可使体内生物大分子(如核酸、蛋白质、糖类和脂质等)发生过氧变性、交联或断裂, 从而引起细胞结构和功能异常、组织和器官功能退行性变, 导致病变和衰老。机体有自身的防御机制, 会产生自由基的清除剂。SOD是体内氧化代谢过程中产生的超氧阴离子自由基的清除剂, 其对自由基的清除在LDR促发的保护性机制中起着重要的保护作用。但LDR对SOD的影响和作用有不同报道, 既有刺激作用的, 也有使其浓度降低的^{[7, 8]}。本实验发现给予不同剂量的LDR后24h白血病小鼠血清SOD的水平差异有显著性, 检测结果显示75mGy组明显高于其他各组(P均 < 0.05);50mGy组和120mGy组与10mGy、30mGy和0mGy组SOD水平比较亦有显著变化(P < 0.05)。10mGy和30mGy的作用不显著。

文献[9]报道, 恶性肿瘤病人尤其白血病患者, 由于局部缺血, 可使O₂^-产生增多和SOD生成减少, 致使组织中O₂^-堆积, 由于O₂^-对组织的破坏作用而促进白血病细胞的浸润。白血病小鼠经75mGyLDR后SOD水平显著升高, 提高了机体对O₂^-的清除能力, 有利于延缓白血病小鼠病情的进展。