低剂量辐射激活的脐血干细胞重建造血功能的体内研究

论文摘要

自20世纪80年代以来，低剂量辐射（LDR）的兴奋效应和适应性反应日益受到人们的关注。近年来发现LDR对造血系统也存在兴奋效应，体外实验已有报道LDR可促进骨髓造血干／祖细胞增殖，诱导T.B细胞成熟，抗肿瘤转移和复发作用。造血干细胞的临床应用前景日益广阔，除应用于血液系统及其他系统恶性肿瘤治疗外，现已应用于多种遗传病、自身免疫性疾病、局部血管病变等相关性疾病的治疗。脐带血（UCB）因其来源丰富且制备便利，已成为用于临床移植的造血干／祖细胞（HS／PCs）的重要来源，脐血干细胞移植（UCBT）近年来受到国内外学者的高度重视。可以预见LDR激活后的脐血用于临床，在刺激造血、增强免疫力和抗肿瘤方面，均可优于活化前的脐血。那么，LDR能否作为一种新的优化方法而应用于临床呢?主要取决于LDR激活的脐血HS／PCs是否具有快速重建造血的能力，为证实这一问题，我们进行了LDR激活的脐血干细胞重建造血性能的研究，从而为LDR作为一种优化脐血干细胞移植的新方法奠定理论和实践基础。我们提取脐血单个核细胞作为移植物，采取经胫骨骨髓腔移植方法，通过对脐血和（或）移植后小鼠进行低剂量辐射而将其兴奋效应引入体内。实验中依LDR应用方式将87只NOD／SCID小鼠随机分组如下：照射对照组：小鼠经350cGy亚致死剂量照射后不进行任何处理；实验组：①CB-MNC组：小鼠经350cGy亚致死剂量照射后于4～6h内输注CB-MNC：②CB-MNC+LDR组：小鼠经350cGy亚致死剂量照射后4～6h内输注CB-MNC，约12小时后给予75mGy低剂量辐射；③LDR CB-MNC组：脐血经75mGy低剂量辐射后于4-6h内分离获得MNC，输注给经350cGy亚致死剂量照射后小鼠；④LDR CB-MNC+LDR组：脐血经75mGy低剂量辐射后4-6h内分离获得MNC，输注给经350cGy亚致死剂量照射后小鼠，约12小时后给予75mGy低剂量辐射。其中LDR CB-MNC在脐血分离前4小时内进行，LDR-Mice在移植后约12小时进行，对于第④组LDR CB-MNC和LDR-Mice间隔时间约为24小时。为保证LDR效应的观察时间一致性，②③④组的第一取材时间点为末次LDR后48h，而后各组均在移植后7d、14d、21d时处死小鼠（对于每个取材时间点，每组各取5只小鼠进行检测）。结果表明，移植组小鼠存活率为95％。存活小鼠骨髓、脾脏、外周血细胞均可以检测到人类基因组中特异性Alu基因的表达（+21d）。各组小鼠骨髓细胞均有人CD34和CD45分子表达，且高于移植前脐血中含量；+21d时应用LDR各组小鼠骨髓中CD34+CD45+细胞比率高于单纯移植组。移植后，而应用LDR各组小鼠骨髓中CD49d+细胞比率起初为较低水平（+3d，p＜0.05），而后开始上升；+21d时，各组差异无统计学意义（p＞0.05）。受鼠外周血象水平均有大幅度下降，+10d+14d时血象达最低，而后开始上升。应用LDR各组三系恢复均早于CB-MNC移植组，在血象恢复期，实施LDR各组WBC、Plt计数和Hb含量均明显高于单纯移植组（p＜0.05）：+21d时LDR各组白细胞计数恢复正常，而CB-MNC移植组尚未达到正常水平；此时各组Hb和Plt均恢复正常。+21d时脾脏明显增大，脾指数明显增加，与单纯移植组相比，应用LDR各组更为明显（p＜0.05）。上述结果表明：植入人源细胞后后受鼠骨髓能够腾出“龛位”供脐血干细胞植入，并且提供HS／PCs分化的造血微环境，UBSCs在小鼠骨髓中积极的增殖分化、发挥造血功能：LDR行使其对造血系统的兴奋效能：LDR后在受鼠体内造血干／祖细胞有更强的增殖和分化能力，而且移植前对脐血细胞LDR和移植后对小鼠进行LDR二者协同发挥了兴奋放大效应，为LDR作为一种优化脐血移植的新策略奠定理论和实践基础。

论文目录

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