[背景]电离辐射(IR)引起的造血系统慢性损伤常被忽略,该损伤的本质原因是造血干/祖细胞(HSPCs)的损害.[目的]探究不同辐射剂量与同一辐射剂量不同辐射方式IR对小鼠骨髓内HSPCs的长期影响,为减少IR导致的造血系统慢性损伤提供科学依据.[方法]将16只8～10周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为4组.各组小鼠接受不同剂量和不同方式的X射线全身辐射,分别为1.5 Gy连续4次(1.5 Gy×4)辐射组(n=5)、3 Gy辐射组(n=4)、6 Gy辐射组(n=4)和未辐射组(n=3).辐射后2个月,收集各组小鼠骨髓细胞并计数,通过体外克隆形成实验(CAFC)分析骨髓细胞的克隆形成能力,通过流式细胞术分析HSPCs的细胞比例,通过增殖细胞核抗原-67(Ki-67)和7-氨基放线菌素D(7-AAD)双染色分析HSPCs的细胞周期,通过2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFDA)探针分析HSPCs的活性氧(ROS)水平,通过5-十二酰氨基荧光素-二-β-D-吡喃半乳糖苷(C12FDG)探针分析HSPCs的细胞老化情况,通过实时荧光定量PCR检测P16、P19、P21和P27等老化相关基因的表达差异.[结果]不同剂量和不同方式辐射小鼠后2个月,小鼠骨髓细胞数无明显变化(均P>0.05);3 Gy和6 Gy辐射后骨髓细胞的体外克隆形成能力较未辐射组下降(P<0.01);HSPCs对不同辐射剂量和辐射方式的反应不一致.总体来看,与未辐射组相比,辐射后长时程造血干细胞(LT-HSCs)细胞比例无明显变化(P>0.05),造血祖细胞(HPCs)、造血干细胞(HSCs)、短时程造血干细胞(ST-HSCs)和多能造血祖细胞群2(MPP2)细胞比例升高(均P<0.05),LSK、MPP1、MPP3和MPP4细胞比例降低(均P<0.05);除了HPCs和MPP2外,HSPCs的G0期比例减少(均P<0.05);单次6 Gy辐射后HSPCs的ROS明显增加(均P<0.05),3 Gy和1.5 Gy×4辐射后的ROS与未辐射组水平无差异(均P>0.05);HPCs、LSK和HSCs细胞经辐射暴露后老化细胞比例均增加(均P<0.05),且1.5 Gy×4和6 Gy辐射后HSCs内P16、P19、P21和P27等老化相关基因表达量较未辐射组升高(均P<0.05).[结论]骨髓内HSPCs对不同剂量和不同方式的IR反应不一致.ROS累积和细胞老化可能参与了IR导致的HSPCs损伤过程.

电离辐射;造血干/祖细胞;细胞周期;活性氧;细胞老化

张晋福;徐子松;范汉程;杨子豪;邓榕;曾俊文;舒鑫;曾慧红;邵立健

南昌大学公共卫生学院,劳动卫生与环境卫生学教研室/江西省预防医学重点实验室,江西南昌330006;南昌大学基础医学院组织胚胎学教研室,江西南昌 330006;南昌大学高等研究院微纳米科学与技术省重点实验室,江西南昌 330006

环境与职业医学

[1]张晋福;徐子松;范汉程;杨子豪;邓榕;曾俊文;舒鑫;曾慧红;邵立健-.不同剂量辐射对小鼠造血干/祖细胞的慢性损伤)[J].环境与职业医学,2022(07):792-798

CAFC,C12FDG,MPP2,MPP1,MPP3,MPP4

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