2. 河南职工医学院
我们以往的实验曾证实牛膝精能明显地提高辐照小鼠外周血白细胞(white blood cell,WBC)和骨髓有核细胞(bone marrow cell,BMC)总数,促进骨髓细胞的分裂和粒-单系造血祖细胞(colony forming unit-granulocyte/macrophage,CFU-GM)的增殖与分化[1]。然而,它能否对因辐照而导致骨髓损伤小鼠的造血干细胞和红系造血功能产生同样的作用?而后,我们采用造血干细胞移植和红系祖细胞体外培养技术就此进行了一系列的观察,现将我们的实验结果报道如下。
1 材料和方法 1.1 动物昆明种小鼠,鼠龄8 ~ 12周,体重(20 ± 3) g,由河南省实验动物中心提供。
1.2 牛膝精上海隆海科技实业公司提供,纯度为80%,用前以RIPM1640培养液稀释成50mg/L、100mg/L、200mg/L的浓度,每种浓度均用0. 5N的NaOH调正pH值至7. 0,超微滤器正压过滤除菌,4℃存放待用。
1.3 骨髓有核细胞的制备颈椎脱白处死小鼠,取双側股骨,以1 640培养液冲出骨髓细胞,经反复冲打后,以4#针头滤过成单细胞悬液,计数并调正细胞至所需浓度。
1.4 不同浓度的牛膝精对多向干细胞(colony forming unit - spleen CFU-S)和脾重的影响给经60Coγ射线8. 0Gy致死量照射(吸收剂量率0. 78Gy/min)的小鼠尾静脉输注4 × 104个BMC(单纯BMC组,或称对照组)或输注4 × 104个BMC加不同浓度的牛膝精。输后9d,杀鼠取脾,称重,Boin液固定,计表面脾结节数。
1.5 不同浓度的牛膝精对早期红系造血祖细胞(burst forming unit-erythroid,BFU-E)和脾重的影响采用我室改良方法[2],在早期红系培养体系中加入不同浓度的牛膝精,置37℃,体积分数为5 ﹪的CO2培养箱内培养7d,经二甲苯联苯胺染色后倒置显微镜下计BFU-E数,并与不加牛膝精(对照组)比较。每组各设15个培养皿作平行对照。
1.6 不同浓度的牛膝精对晚期红系造血祖细胞(coiony forming unit-erythroid,CFU-E)的影响在晚期红系培养体系中加入不同浓度的牛膝精,置37℃,体积分数为5 ﹪的CO2培养箱内培养3d,经二甲苯联苯胺染色后倒置显微镜下计CFU-E数,并与不加牛膝精(对照组)比较。每组也各设15个培养皿作平行对照。
1.7 统计学处理采用SPSS10. 0行单因素方差分析及q捡验。
2 结果 2.1 牛膝精对CFU-S和脾重的影响结果见表 1。培养体系中加入3个剂量牛膝精组的用药组其脾结节数和脾重均明显高于单纯BMC组,但用药组组间无明显差异。表明一定浓度的牛膝精可促进CFU-S的增殖,相应也使其脾重增加。
3个不同浓度的牛膝精均未见它们对集落产率有明显影响。结果详见表 2。
血细胞发生是指由原始的造血干细胞(多向性干细胞)不断分化成外周血成熟细胞的过程。该过程主要包含造血干细胞(多向干细胞)、造血祖细胞(定向干细胞)、形态可识别的造血前体细胞和外周血成熟细胞四个阶段。本实验的结果显示,牛膝精能刺激造血干细胞的增殖,表现为脾集落数和脾重的增加(与正常对照组比较,P < 0. 01),推测可能与它促进静止期(G0期)的干细胞向增殖期(G1期)干细胞转化有关。增殖后的造血干细胞将进一步分化为造血祖细胞(包括红系造血祖细胞、粒-单系造血祖细胞及巨核系造血祖细胞)。然而本实验的结果并未显示牛膝精能促进造血干细胞向红系造血祖细胞分化的迹象。因为无论是早期红系造血祖细胞或晚期红系造血祖细胞的集落产率均无明显改变(与正常对照比较,P > 0. 05)。
有文献报道[3],在造血干细胞向造血祖细胞分化的过程中存在竞争抑制现象,即造血干细胞向各系造血祖细胞的分化并不均衡,当它向某系祖细胞分化占优势时,就可能抑制它向另外一些系列祖细胞的分化。前期我们报道过的牛膝精能促进造血干细胞向粒-单系造血祖细胞的分化是否就是这一推测的体现,尚待进一步的实验证实。
[1] |
邹丹, 张宇明, 全宏勋. 牛膝对辐照小鼠粒-单系造血功能的影响[J]. 中国辐射卫生, 2008, 17(4): 407-408. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2008.04.012 |
[2] |
付莉, 张宇明, 刘建峰, 等. 不同部位的巨噬细胞对小鼠红系血细胞发生的影响[J]. 郑州大学学报, 2009, 44(5): 974-976. DOI:10.3969/j.issn.1671-6825.2009.05.016 |
[3] |
Metcalf D, Nicola NA. Proliferative effects of Purified granulocyte colony-stimulating factors(G-CSF) on normal mouse hemopoietic cells[J]. J cell Phisiol, 1983, 116: 198. DOI:10.1002/(ISSN)1097-4652 |