路璐,李德冠,張俊伶,樊賽軍,孟愛(ài)民

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 放射醫(yī)學(xué)研究所 天津市放射醫(yī)學(xué)與分子核醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300192）

芝麻酚對(duì)4 G y137C s γ射線照射小鼠造血功能的影響

路璐,李德冠,張俊伶,樊賽軍,孟愛(ài)民

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 放射醫(yī)學(xué)研究所 天津市放射醫(yī)學(xué)與分子核醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300192）

目的探討芝麻酚對(duì)小鼠造血功能輻射損傷的影響。方法取雌性C 57 BL/6小鼠20只，隨機(jī)分為對(duì)照組、芝麻酚組、照射組和照射+芝麻酚組，每組5只。照射組和照射+芝麻酚組小鼠接受4 Gy137Csγ射線一次性全身照射。芝麻酚組和照射+芝麻酚組小鼠照射后2 h灌胃芝麻酚(10 mg/kg)，連續(xù)給藥7天，其余2組小鼠灌胃生理鹽水。小鼠受照后7 d處死，取外周血進(jìn)行血象測(cè)定，取骨髓細(xì)胞測(cè)定有核細(xì)胞數(shù)和集落形成能力。結(jié)果照射組與對(duì)照組比較，外周血白細(xì)胞、骨髓有核細(xì)胞數(shù)明顯下降，粒單系集落形成單位(colony-forming unit-granulocyte/macrophage,CFU-GM)顯著下降（P＜0.05）。照射+芝麻酚組與照射組相比，骨髓有核細(xì)胞數(shù)和粒單系克隆形成能力增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論芝麻酚對(duì)小鼠4 Gy射線照射后造血功能有一定的保護(hù)作用，可能是通過(guò)增加造血祖細(xì)胞增殖能力起到保護(hù)作用。

芝麻酚;全身照射;外周血

芝麻酚（sesamol，SM），即3，4-亞甲二氧基苯酚，原由芝麻油提取分離而得，是芝麻油主要的香氣成分和品質(zhì)穩(wěn)定劑。它具有很強(qiáng)的抑菌和抗氧化活性，是優(yōu)良的無(wú)毒抗氧化劑[1-3]。研究發(fā)現(xiàn)，芝麻酚可保護(hù)受照小鼠腸損傷[4]，有效降低受照小鼠外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷[5]，促進(jìn)小鼠淋巴細(xì)胞DNA的損傷修復(fù)[6]，提高60 Csγ射線照射大鼠的抗氧化能力[7]。芝麻酚在體內(nèi)對(duì)造血系統(tǒng)是否也有保護(hù)作用值得深入研究。本文旨在探討芝麻酚對(duì)輻射損傷小鼠造血功能的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 C 57 BL/6小鼠20只，雌性，SPF級(jí)，8周齡，體質(zhì)量18～22 g，由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供，合格證號(hào)：SCXK（京）2009-0017，由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供SPF級(jí)條件飼養(yǎng)。

1.2 主要儀器與試劑137Csγ射線照射源，購(gòu)自加拿大原子能有限公司（劑量率為1.01Gy/min），日本光電MEK-T 222 K全自動(dòng)血液分析儀。芝麻酚購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。RPMI 1640培養(yǎng)基、小牛血清均購(gòu)自美國(guó)Gibco公司。甲基纖維素培養(yǎng)基M 3534（MethoCultGF M 3534）購(gòu)自加拿大Stem Cell Technologies公司。

1.3 動(dòng)物分組及給藥方案 隨機(jī)將C 57 BL/6分為對(duì)照組、芝麻酚組、照射組和照射+芝麻酚組，每組5只。對(duì)照組和芝麻酚組接受假照射，其余2組進(jìn)行137Csγ射線一次性全身照射，吸收劑量為4.0 Gy，源靶距15 cm，吸收劑量率1.01 Gy/min。芝麻酚溶解于生理鹽水中，濃度為1.0 g/L。照射組和照射+芝麻酚組在照射后2 h給予芝麻酚200μL灌胃給藥，對(duì)照組和照射組給予等量生理鹽水，連續(xù)灌胃7天。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所有動(dòng)物在同等條件下飼養(yǎng)、自由飲水和攝食。照射后7天斷頸處死動(dòng)物。

1.4 外周血常規(guī)檢測(cè) 小鼠眼靜脈叢取外周血，加進(jìn)提前加入抗凝劑的EP管里，用血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀測(cè)定白細(xì)胞數(shù)（white blood cell，WBC）、紅細(xì)胞數(shù)（red blood cell，RBC）、血小板（platelet，PLT）、血紅蛋白含量（hemoglobin，HGB）和淋巴細(xì)胞百分比（Percentage of lymphocytes，LY%）。

1.5 臟器指數(shù)測(cè)定 稱取小鼠體重，斷頸處死小鼠后，小鼠脾臟、胸腺，電子天平稱重，計(jì)算各臟器指數(shù)。脾指數(shù)=脾重（mg）/體重（g）。胸腺指數(shù)=胸腺重（mg）/體重（g）。

1.6 骨髓有核細(xì)胞總數(shù)及其克隆形成能力的檢測(cè) 無(wú)菌條件下取小鼠單側(cè)股骨，用含2%胎牛血清的PBS沖洗進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，用MethoCult M 3534培養(yǎng)基將骨髓有核細(xì)胞混勻，調(diào)整細(xì)胞濃度為2×105/mL，緩慢接種到24孔培養(yǎng)板中，每組6個(gè)平行孔，37℃，5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。5天后判讀并計(jì)數(shù)CFU-GM數(shù)，≥50個(gè)細(xì)胞群落為陽(yáng)性克隆，結(jié)果以每105個(gè)細(xì)胞生成的CFU-GM數(shù)量表示。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，正態(tài)計(jì)量資料用“x±s”表示；多組間比較采用方差分析，組間多重比較采用LSD-t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 芝麻酚及照射對(duì)小鼠體重和臟器指數(shù)的影響

接受照射前，對(duì)照組小鼠體毛光澤，活潑健壯；照射后小鼠體毛散亂，精神狀態(tài)較差，活動(dòng)減少。照射+芝麻酚組小鼠精神狀態(tài)較照射組好。接受4 Gyγ射線全身照射后，各組小鼠體重?zé)o明顯變化。

與對(duì)照組比較，芝麻酚組小鼠臟器指數(shù)無(wú)明顯變化；接受4 Gyγ射線照射后，小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均下降，照射后灌胃芝麻酚的小鼠脾臟指數(shù)較照射組升高（P＜0.05），胸腺指數(shù)較照射組升高但無(wú)顯著性差異（見(jiàn)表1）。

表1 芝麻酚及照射對(duì)小鼠體重、脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)的影響(n=5)Tab.1 Effects of sesamol and irradiation on mice body weigh、spleen index and thymus index(n=5)

2.2 芝麻酚及照射對(duì)小鼠外周血象的影響 與對(duì)照組相比，芝麻酚組小鼠外周血象無(wú)明顯變化；照射組小鼠外周血WBC、RBC、HGB及PLT數(shù)量均較對(duì)照組顯著下降（P＜0.05）。與照射組相比，照射+芝麻酚組小鼠外周血WBC、HGB和PLT有所上升，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見(jiàn)表2）。

表2 芝麻酚及照射對(duì)小鼠外周血象的影響(n=5)Tab.2 Effects of sesamol and irradiation on mice blood routine (n=5)

2.3 芝麻酚及照射對(duì)小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)的影響 與對(duì)照組相比，芝麻酚組小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)量無(wú)明顯變化；接受4 Gyγ射線全身照射后，小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)顯著下降（P＜0.05），照射后灌胃芝麻酚對(duì)小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)有一定的保護(hù)作用（P＜0.05，見(jiàn)表3）。

2.4 芝麻酚及照射對(duì)小鼠粒單系克隆形成能力的影響 與對(duì)照組比較，芝麻酚組小鼠粒單系克隆形成能力無(wú)明顯變化；經(jīng)

4 Gyγ射線照射后，照射組的粒單系克隆形成數(shù)量較對(duì)照組減少39.24%（P＜0.05），照射+芝麻酚組粒單系克隆形成數(shù)量較照射組增加了43.33%（P＜0.05，見(jiàn)圖1）。

表3 芝麻酚及照射對(duì)小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)的影響(n=5)Tab.3 Effects of sesamol and irradiation on the number of bone marrow nucleated cells (n=5)

圖1 芝麻酚及照射對(duì)小鼠粒單系克隆形成能力的比較1.對(duì)照組；2.芝麻酚組；3.照射組；4.照射+芝麻酚組*P＜0.05，與對(duì)照組相比；#P＜0.05，與芝麻酚組相比；△P＜0.05，與照射組相比Fig.1 Comparison of the effects of sesamol and irradiation on mice CFU-GM1.control group；2.sesamol group；3.irradiated group；4.irradiated +sesamol group *P＜0.05，compared with control group；#P＜0.05，compared withsesamol group；△P＜0.05，compared with irradiated group

3 討論

機(jī)體受到輻射后，骨髓細(xì)胞的增殖、分裂功能受到損傷，導(dǎo)致血細(xì)胞來(lái)源減少，從而引起外周血象不同程度的變化[8-10]。我們通過(guò)測(cè)定小鼠外周血象的變化，觀察了芝麻酚及照射對(duì)小鼠造血功能的影響。研究結(jié)果顯示在4 Gyγ射線全身照射后，外周血白細(xì)胞和血小板數(shù)量與對(duì)照組相比，均呈明顯減少趨勢(shì)。而芝麻酚對(duì)外周血白細(xì)胞總數(shù)和血小板數(shù)量無(wú)顯著性影響。這可能與我們選擇在照射后給藥而且照射劑量相對(duì)較大有關(guān)。

骨髓是輻射高度敏感的組織，輻射引起骨髓損傷必將導(dǎo)致骨髓造血細(xì)胞的變化[11-12]。骨髓有核細(xì)胞水平的變化在一定程度上反映了骨髓造血能力。本研究結(jié)果表明：C 57 BL/6小鼠4 Gy照射后第7天，芝麻酚可減輕小鼠骨髓造血損傷，對(duì)骨髓有核細(xì)胞有一定的保護(hù)作用。

造血細(xì)胞是一個(gè)增殖活躍的細(xì)胞群，當(dāng)受到放射線損傷時(shí)，即會(huì)發(fā)生造血功能障礙，其主要原因之一是殺傷了賴以維持維持造血功能的造血干/祖細(xì)胞[13-14]。機(jī)體造血主要依靠造血祖細(xì)胞來(lái)擴(kuò)增[15]。集落形成實(shí)驗(yàn)是功能實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)骨髓造血祖細(xì)胞增殖能力，本研究觀察到，照射后應(yīng)用芝麻酚組骨髓細(xì)胞粒單系克隆形成數(shù)量顯著提高，造血祖細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)。

綜上所述，電離輻射對(duì)小鼠外周血白細(xì)胞和骨髓細(xì)胞均造成了損傷。而芝麻酚對(duì)輻射損傷小鼠的骨髓細(xì)胞均具有一定的保護(hù)作用，尤其是提高骨髓細(xì)胞粒單系克隆形成能力。本研究?jī)H從芝麻酚對(duì)輻射小鼠造血系統(tǒng)損傷的角度說(shuō)明其具有一定的輻射損傷保護(hù)作用，更深層次的作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

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Effect of sesamol on the hematopoietic system damage in 4 Gy137Cs γ-Ray irradiated mice

LU Lu, LI De-guan, ZHANG Jun-ling, FAN Sai-jun, MENG Ai-min
(Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Science and Peking Union Medical Collage, Tianjin Key Laboratory of Radiation Medicie and Molecular Nuclear Medicine, Tianjin 300192, China)

ObjectiveTo observe the effect of sesamol on the hematopoietic system in mice exposed to 4 Gy irradiation。MethodTwenty C 57 BL/6 mice were randomly divided into control group, sesamol group, irradiated group and irradiated+sesamol group (n=5). Mice of control and sesamol group received sham irradiation, and the rest exposed to 4 Gy total body irradiation, dose rate 1.01 Gy/min. Mice in sesamol group and irradiated+sesamol group received a dose of 10 mg/kg sesamol administered by gavage every day for 7 days after irradiation exposure. Mice of other two groups were treated with vehicle solution. After 4 Gy irradiation 7 day, the peripheral bloods were collected. The levels of colony forming unitsgranulocyte-macrophage (CFU-GM) were detected。ResultsCompared to irradiation group, the level of WBC 、cell count of BMNCs and CFUGM signi fi cantly decreased in the irradiated mice, decreased in the irradiated mice (P＜0.05). Compared to irradiation group, cell count of BMNCs and CFU-GM in the irradiated+sesamol group increased signi fi cantly (P＜0.05)。ConclusionSesamol has a certain impact on the radiation-induced changes in hematopoietic system. The mechanism need to be further explored.

sesamol; irradiation; peripheral blood

R331.2

A

1005-1678(2014)01-0026-03

國(guó)家自然科學(xué)基金(81072237);協(xié)和青年基金和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(3332013044);中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所學(xué)科發(fā)展專項(xiàng)基金(sz1340)

路璐，女，碩士，助理研究員，研究方向：造血和免疫輻射損傷防治，E-mail：lulu@irm-cams.ac.cn。