低剂量辐射刺激效应的表现形式是多种多样的，人们从离体和整体两个方面研究低剂量辐射的刺激效应。许多文献证明，低剂量重离子辐射[1]、γ射线[2]、X射线[3-4]及不同的化学试剂[5-6]均可以诱导刺激效应。碘- 131用于治疗甲亢和甲状腺癌等疾病有显著的疗效，但是也存在明显的副作用[7-8]，这些均是剂量比较大的碘- 131发挥效应的结果，而低剂量碘- 131对小鼠胸腺细胞的刺激效应未见报道。阐明低剂量碘- 131的作用机制不仅对碘- 131治疗甲亢和甲状腺癌有指导作用，而且对减少碘- 131的副作用也有一定的帮助。所以本实验采用3H - TdR掺入的方法探讨碘- 131对小鼠体外胸腺细胞自发掺入3H - TdR的影响，为研究低剂量碘- 131的作用机制提供有价值的实验资料。
1 材料和方法 1.1 动物昆明雄性小白鼠6只，4 ~ 6周龄，体重(20 ± 2) g，南方医科大学动物中心提供。
1.2 试剂及仪器碘[131I]化钠溶液由成都中核高通同位素股份有限公司提供，碘[131I]化钠溶液为无色透明液体，放射化学纯度为99. 1%，放射性浓度为2. 26 GBq /ml(61. 2 mCi /m1)，放射性核素半衰期为8. 04天。RPMI 1640培养基为GIBCO公司生产、3H - TdR由中国科学院上海原子核研究所提供。标准架液体闪烁系统[XH-6925，西安核仪器厂(中国)]、二氧化碳培养箱(150，丹麦)，生物倒置显微镜(CK - 2，日本)，多头细胞收集器(ZT - Ⅱ型，中国)。
1.3 小鼠胸腺细胞悬液制备取6只小白鼠，脱臼处死，无菌条件下取出胸腺，置于盛有含RPMI 1640培养液的培养皿中，毛玻璃研磨胸腺，用200目不锈钢网滤出单细胞悬液，并移至试管中计数，用RPMI1640培养液稀释成浓度为107个/ml细胞悬液。
1.4 碘- 131配置将碘[131 I]化钠溶液用RPMI 1640培养液配成107Bq /ml的溶液，然后再稀释成10 Bq /ml、102Bq /ml、103Bq /ml、104Bq /ml、105Bq /ml、106Bq /ml的溶液。
1.5 实验分组将制备好的胸腺细胞悬液分为8组，分别为0 Bq /ml，10 Bq /ml、102 Bq /ml、103 Bq /ml、104 Bq /ml、105 Bq /ml、106 Bq /ml、107 Bq /ml剂量组，各剂量组加入细胞悬液中后终浓度分别为0 Bq /ml (A组)、5 Bq /ml(B组)、50 Bq /ml(C组)、5 × 102 Bq /ml (D组)、5 × 103 Bq /ml(E组)、5 × 104 Bq /ml(F组)、5 × 105 Bq /ml(G组)、5 × 106 Bq /ml(H组)。
1.6 细胞培养在96孔培养板中，加入已配好的小鼠胸腺细胞悬液100 μl，然后各剂量组分别加入100 μl含碘- 131混合培养液，空白组加入100 μl的RPMI1640培养液。置入37℃、5% CO2的培养箱中培养。
1.7 3H - TdR检测培养56 h时，每孔加入1. 85 × 104Bq的3H - TdR，继续培养16 h，用多头细胞样品收集器收获细胞，转移至玻璃纤维滤片上，洗涤3次，于电热恒温培养箱内烘干。将样品放入闪烁瓶内，加入5 ml闪烁液，用液闪仪检测每孔对应的滤片CPM值。
1.8 统计学方法本实验所有数据采用SPSS 17. 0软件，进行方差分析，定量资料描述用x ± s表示。以P＜0. 05为差异具有统计学意义。
2 结果从表 1中可以看出，B组小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的CPM值明显高于A组(P＜0. 05)，G组和H组小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的CPM值显著低于A组(P＜0. 05)，C、D、E、F组小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的CPM值也低于A组，但差异无统计学意义(P＞0. 05)。
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表 1 不同剂量碘- 131对小鼠胸腺细胞增殖反应的影响(x ± s) |
随着人类科学技术的发展，人们越来越多地接触到电离辐射，特别是低剂量电离辐射[1]。医院的病人和医务工作者接触低剂量辐射的机会较多，因此开展低剂量辐射的生物学效应研究十分必要。赵卫平[1]等，以0、10、50、75、100和250 mGy的12C6+离子全身辐照小鼠，照射后6 h处死小鼠，用流式细胞仪检测受辐照小鼠胸腺、脾脏细胞在各细胞周期的百分率，结果发现低剂量的碳离子辐射可促进小鼠胸腺细胞DNA合成。本实验显示5 Bq /ml组小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的CPM值明显高于0 Bq /ml组(P＜0. 05)，表明5 Bq /ml的碘- 131对小鼠胸腺细胞体外掺入3H - TdR有显著的刺激作用(见表 1)。邹华伟[2]等给予小鼠脾细胞低剂量γ射线体外照射，其细胞外液对胸腺细胞DNA辐射损伤产生抗性，并且能促进胸腺细胞DNA损伤后的修复，说明低剂量γ射线能够诱导脾细胞外液产生某种生物活性物质发挥抗损伤和促进损伤修复的作用。低剂量碘- 131也可能刺激小鼠胸腺细胞产生某些生物活性物质而发挥提高小鼠胸腺细胞体外掺入3H - TdR能力的作用。王付颖[8]等观察240例Graves病碘- 131治疗患者，134例早发甲状腺功能减退症，说明大剂量的碘- 131可以导致人体甲状腺出现明显损伤。C、D、E、F组小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的CPM值低于A组，但无显著性差异(P＞0. 05)。G组和H组小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的CPM值显著低于A组(P＜0. 05)，说明50 ~ 5 × 104 Bq /ml碘- 131对小鼠胸腺细胞体外掺入3H - TdR的能力损伤不明显，5 × 105 ~ 5 × 106 Bq /ml碘- 131对小鼠胸腺细胞体外掺入3H - TdR的能力具有显著的损伤作用，进一步提示高剂量碘- 131有明显的副作用。本实验结果为临床医学利用核素治疗疾病及从事核设施人员的辐射防护提供了一定的实验参考资料，但低剂量碘- 131促进小鼠胸腺细胞体外自发掺入3H - TdR的机制还有待今后进行深入的研究。
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邹华伟, 苏燎原. 低剂量γ射线照射后小鼠脾细胞外液对胸腺细胞DNA辐射抗性的作用[J]. 中国医科大学报, 2007, 36(4): 407-409. |
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孟庆勇, 刘志辉, 徐美奕, 等. 乌头注射液对辐射损伤小鼠胸腺细胞的作用[J]. 中国辐射卫生, 2003, 12(3): 139-140. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2003.03.004 |
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王付颖, 刘晓萌, 董庆玉, 等. Graves病患者131I治疗后TRAb变化与早发甲减的相关性[J]. 山东大学学报, 2014, 52(5): 6-8. |