中国辐射卫生  2010, Vol. 19 Issue (3): 265-266  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2010.03.058

引用本文 

路璐, 王月英, 李德冠, 张恒, 张俊玲, 吴红英, 孟爱民. LPS对辐射暴露后小鼠血清IL-10、IL-6和TNF-α水平的影响[J]. 中国辐射卫生, 2010, 19(3): 265-266. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2010.03.058.
LU Lu, WANG Yue-ying, LI De-guan, et al. The Effect of LPS on Cytokines IL-10、IL-6 and TNF-α Level in Radiation-exposed Mice[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2010, 19(3): 265-266. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2010.03.058.

基金项目

天津市自然科学基金项目(08JCYBJC07300);中国医学科学院放射医学研究所基金(ST1007)

通讯作者

孟爱民, 研究员, 博士生导师

文章历史

收稿日期：2010-03-06
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LPS对辐射暴露后小鼠血清IL-10、IL-6和TNF-α水平的影响
路璐 , 王月英 , 李德冠 , 张恒 , 张俊玲 , 吴红英 , 孟爱民     
中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所, 天津市分子核医学重点实验室, 天津 300192
收稿日期：2010-03-06
基金项目：天津市自然科学基金项目(08JCYBJC07300);中国医学科学院放射医学研究所基金(ST1007)
作者简介：路璐(1982~), 女, 研究实习员.
通讯作者：孟爱民, 研究员, 博士生导师.
摘要：目的 探讨137Csγ射线一次性全身照射小鼠经过长时间恢复后, 脂多糖(LPS)攻击对小鼠血清中白介素-10(IL-10)、白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)水平的影响。方法 利用酶联免疫吸附(ELISA)技术, 观察不同照射剂量、不同作用时间的LPS干预等不同条件下, C57BL/6小鼠血清中IL-10、IL-6和TNF-α的水平。结果 照射前后小鼠血清IL-10、IL-6和TNF-α浓度均无明显变化, 但LPS刺激组血清IL-10、IL-6和TNF-α浓度均高于同剂量照射组(P＜0.05)。结论 LPS对辐射暴露小鼠血清IL-10、IL-6和TNF-α浓度具有一定的影响, LPS对辐射暴露小鼠免疫系统具有影响。
关键词：辐射暴露    LPS    IL-10    IL-6    TNF-α    
The Effect of LPS on Cytokines IL-10、IL-6 and TNF-α Level in Radiation-exposed Mice
LU Lu , WANG Yue-ying , LI De-guan , et al     
Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical college, Tianjin Key laboratory of Molecular Nuclear Medicine, Tianjin 300192 China
Abstract: Objective To investigate the effects of LPS (lipopolysaccharide, LPS) on mice wholy exposed to the different single dose of 137Csγ-radiation. Methods Enzyme-linked Immunoassay (ELISA) was used to detect cytokines IL-10、IL-6 and TNF-α level at different doses and time. Results The level of IL-10、IL-6 and TNF-α in blood serum changed little among different radiation groups, but increased after LPS injection in the same radiation groups (P < 0.05). Conclusion The results indicated that exposure to radiation could influence cytokines IL-10、IL-6 and TNF-α level of mice and immune system in response to the challenge with LPS.
Key words: Radiation Exposure    LPS    IL-10    IL-6    TNF-α    

辐射暴露容易造成机体的免疫系统损伤, 引起炎症反应。多种细胞因子作为重要的炎症介质和免疫调节因子在免疫系统损伤调节中发挥着重要的作用。本文分析137Csγ射线一次性全身照射小鼠经过长时间恢复后, 炎症免疫刺激剂脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)对小鼠血液中抗炎性细胞因子白介素-10(IL-10)、白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的浓度的影响, 以探讨LPS是否对辐射暴露小鼠免疫系统具有刺激作用。

1 材料和方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物

C57BL/6小鼠, 雄性, 30只, 体重18~22 g, 北京维通利华实验动物中心提供, 合格证号:SCXK(京)2006-0006, 饲料为清洁级全价鼠料, 由北京科奥协力饲料有限公司提供。

1.1.2 试剂

脂多糖(1ipopolysaccharides, LPS)为美国Sigma公司产品。IL-10、TNF-α、IL-6ELISAKit为美国ADL公司产品。

1.1.3 仪器和设备

多功能酶标仪, Infinitem200;137Csγ射线照射源, 加拿大原子能有限公司, CAMMA-CELL40, 剂量率0.80 Gy/min。

1.2 方法 1.2.1 动物分组

将C57 BL/6雄性小鼠30只, 随机分为6组, 每组5只。用0、4.0 Gy137Csγ射线一次性全身照射小鼠各三组。照射10周后, 4.0 Gy照射组小鼠各两组腹腔注射20 mg/kg的LPS, 0 Gy照射组小鼠两组腹腔注射生理盐水100 μι/只。

1.2.2 小鼠外周血白细胞分类计数

以上各组小鼠分别在给予刺激因素后1 h和24 h, 摘眼球取血0.5 ml, 注入K3EDTA抗凝管中, 在25 ℃室温下采用全自动血细胞计数仪3 h内检测完毕。

1.2.3 小鼠血清IL-10、IL-6和TNF-α含量的检测

各组小鼠分别在给予刺激因素后1 h和24 h, 摘眼球取血, 离心收集血清, -80 ℃保存, 利用酶联免疫吸附(ELISA)技术, 检测小鼠血清中IL-10、IL-6和TNF-α的含量。流程严格按照试剂盒说明书操作, 反应终止后用多功能酶标仪检测450 nm吸光度, 再根据标准曲线确定所测细胞因子的浓度。

1.3 统计学处理

所有数据均采用SPSS13.0统计软件进行分析。实验数据以均数±标准差(x±s)表示, 组间均数比较采用t检验, P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 小鼠体重和脏器指数

对照组和实验组的小鼠体重见表 1。两组之间体重、脏器指数等方面差异无统计学意义(P＞0.05), 说明组间研究IL-10、IL-6和TNF-α的水平具有良好的可比性。

表 1 小鼠体重(g)
2.2 小鼠外周血白细胞计数

对照组和实验组的小鼠外周血白细胞计数结果见图 1。结果显示, 小鼠外周血白细胞数量在注射LPS1 h后显著下降, 小鼠外周血白细胞数量在注射LPS 24 h后较注射LPS 1 h后多(P＜0.05)。

图 1 小鼠外周血白细胞分类计数(×106/ml) 注:**与相同剂量对照组比较, P＜0.001;*与相同剂量对照组比较, P＜0.05
2.3 小鼠血清IL-10、TNF-α和IL-6浓度

不同照射剂量、不同作用时间的LPS干预等不同条件下小鼠血清IL-10、TN F-α和IL-6水平检测结果分别见表 2、3、4。

表 2 小鼠血清IL-10含量(pg/ml)

表 3 小鼠血清TNF-α浓度(pg/ml)

表 4 小鼠血清IL-6浓度(pg/ml)

从表 2、3、4中可以看出, 血清浓度照射前后无明显变化, LP S刺激组血清IL-10、IL-6和TNF-α浓度均高于同剂量照射组(P＜0.05)。

3 讨论

造血系统是电离辐射的主要危象器官。机体受到照射后, 造血祖细胞、造血干细胞以及造血微环境等都会产生与照射剂量相关的损伤而影响造血机能[1]。但免疫系统对辐射损伤的敏感性最高, 且免疫系统对辐射损伤有缓慢性恢复作用[2]。

脂多糖(1ipopolysaccharide, LPS)也称细菌内毒素, 是存在于革兰氏阴性细菌细胞外壁的可诱发细胞损伤与凋亡的主要物质。LPS从活菌体上缓慢释放, 通过刺激免疫细胞释放IL- 10、IL-6、TNF-α、氧自由基、NO及组胺等炎症介质细胞因子, 诱发全身的过度炎症反应[3, 4]。在参与炎症反应的众多介质中, 最有影响的是TNF-α和IL-6, 与内毒素休克发病和死亡的关系也最密切[5]。IL-6是一种重要的参与机体应激反应和免疫调节的细胞因子, 可由淋巴细胞和某些非淋巴细胞(如成纤维细胞、内皮细胞等)产生, 它可促使分化成熟的B细胞分泌抗体, 并增加NK细胞的杀伤功能。IL-6具有多种生物学活性, 它在机体防御、造血反应和免疫反应等过程中都起着重要作用。TNF-α作为活化的单核巨噬细胞产生的一种具有多种生物学效应的细胞因子, 在感染和炎症机制中起介导作用。病理状态下, 如感染、辐射暴露等, 体内TNF-α水平大都升高。

本实验通过酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测了137Csγ射线一次性全身照射小鼠经过长时间恢复后, 腹腔注射脂多糖(LPS)1 h和24 h后血清中IL-10、IL-6和TNF-α的含量, 发现LPS可诱导小鼠血清中IL-10、IL-6和TNF-α浓度的升高, 差异有统计学意义, 且预先经过4 Gy 137Csγ射线照射的小鼠在经过LPS刺激后, 血清中IL-10、IL-6和TNF-α浓度均高于0 Gy射线照射组, 差异同样具有统计学意义。综上所述, LPS对辐射暴露小鼠免疫系统和血清IL-10、IL-6和TNF -α浓度具有一定的影响。

参考文献
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周美娟, 郑莉, 丁振华. 辐射对造血系统的影响[J]. 国外医学·放射医学核医学分册, 2004, 28(3): 139-142.
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金华, 王德文, 彭瑞云. 电磁脉冲辐射后小鼠免疫器官的病理研究[J]. 军事医学科学院院刊, 2004, 28(6): 537-547. DOI:10.3969/j.issn.1674-9960.2004.06.011
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WiIliams MA, Withington S, Newland AC, et al. Monocyte anergy in septic shock is associated with a predilection to apoptosis and is reversed by granulocyte-macrophage colony-stimulating factor exvivo[J]. J Infect Dis, 1998, 178(5): 1421-1433. DOI:10.1086/jid.1998.178.issue-5
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Basak C, Pathak SK, Bhattacharyya A, et al. NF-kappaB-and C/EBPbeta-driven interleukin-1 beta gene expres-sion and PAK1-mediated caspase-1 activation play essential roles in interleukin-1 beta release from Helicobacter pylori lipopolysaccharide-stimulatedm acrophages[J]. J Biol Chem, 2005, 280(6): 4279-4288. DOI:10.1074/jbc.M412820200