重組人粒細胞集落刺激因子(rhG-CSF)對中子重度骨髓型急性放射病比格犬的實驗治療研究.pdf

1、當前,世界各有核國家繼續(xù)堅持核威懾的核心思想,認為核武器是維護國家安全和利益的重要保障,無核國家也正在極力發(fā)展核武器,我國受周邊國家核武器的威脅逐漸增加。其次,當前恐怖活動猖獗,恐怖分子使用簡易爆炸裝置破壞核設施的可能性也隨時存在。此外,核能和核技術應用過程中因操作失誤等導致的臨界事故也時有發(fā)生。不論是核武器爆炸還是重大核輻射事故均可導致大量人群受到不同比例中子和γ射線混合照射。研究表明,中子比例越高損傷效應越重。為做好核輻射突發(fā)事件醫(yī)

2、學應急準備,開展高比例中子-γ射線混合照射所致急性放射病(acute radiation sickness,ARS)的實驗治療研究具有重大的軍事和社會意義。
　　眾所周知,造血損傷是骨髓型ARS的基本損傷。目前,利用基因工程重組技術制備的重組造血生長因子已成為促進ARS造血功能恢復治療中的首選藥物。其中重組人粒細胞集落刺激因子(rhG-CSF)具有促進骨髓造血細胞增殖分化形成粒細胞集落、誘導中性粒細胞終末分化和增強中性粒細胞功能等

3、作用,用于γ射線所致骨髓型ARS具有良好的治療效果,成為國際公認的ARS治療藥物之一。但關于rhG-CSF對中子重度以上骨髓型ARS的治療效果尚未見文獻報道。此外,在 rhG-CSF的應用時機及用藥劑量和方法等方面仍存在許多值得探討的問題。針對以上問題我們進行了兩方面的探索。
　　首先,給予比格犬2.3Gy90％中子照射以制造中子重度骨髓型ARS動物模型,結果顯示照射對照組動物75％死亡,死亡動物平均存活10.8d;照射后出現(xiàn)嘔吐

4、、腹瀉、血水便等十分嚴重的胃腸道癥狀、體溫明顯升高、全血細胞急劇減少、骨髓造血細胞空虛,從以上情況分析,該照射條件可致中子重度骨髓型ARS。與等效劑量的γ射線照射犬比較,2.3Gy中子照射動物的早期死亡(7d內)發(fā)生率增加,死亡時間提前;早期胃腸道癥狀、感染及臨床出血發(fā)生時間更早,程度更重;皮膚損傷重;外周血白細胞數(shù)下降更為迅速,但白細胞最低值相當。此外,還發(fā)現(xiàn)比格犬受到2.3Gy中子照射后,其凝血系統(tǒng)在初期處于高凝狀態(tài),極期時處于低凝

5、狀態(tài),照射后15d最為明顯;凝血功能改變以內源性凝血途徑為主,在病程的初期至極期纖維蛋白原含量均明顯增高;血小板數(shù)量和聚集功能同時下降。照射后早期的高凝狀態(tài)及毛細血管脆性和通透性增加可能是2.3Gy中子照射動物早期死亡的主要原因之一。
　　模型制備完成后,一組動物在照射后1h內開始給予rhG-CSF10μg/kg皮下注射,連續(xù)給藥21d,結果顯示小劑量rhG-CSF連續(xù)給藥聯(lián)合對癥支持治療可改善照射動物的生存質量,提高外周血白細胞

6、和中性粒細胞數(shù)最低值,有效控制中子照射所致的感染癥狀,使中子重度骨髓型ARS比格犬全部存活(與照射對照組比較,P<0.05);此外,還發(fā)現(xiàn)小劑量rhG-CSF連續(xù)給藥可糾正2.3Gy中子照射初期的高凝狀態(tài),縮短極期時凝血活酶生成時間,加快血凝塊形成的速度,改善內源性凝血功能紊亂,下調纖維蛋白原的異常增高,改善血小板聚集功能,從而改善受照射動物初期和極期的凝血功能紊亂,這為ARS早期和極期出血的防治提供了重要線索。
　　另一組動物在

7、照射后0.5和24h各一次給予rhG-CSF200μg/kg皮下注射治療,結果發(fā)現(xiàn)大劑量 rhG-CSF早期干預聯(lián)合對癥支持治療同樣可提高2.3Gy中子照射比格犬外周血白細胞和中性粒細胞最低值,促進其恢復,使中子重度骨髓型ARS比格犬全部存活(與照射對照組比較,P<0.05);還可減少外周血細胞凋亡,提高2.3Gy中子照射早期外周血有核細胞集落形成能力。此外,還發(fā)現(xiàn)大劑量 rhG-CSF早期干預不但能減輕免疫器官的損傷,而且還可增強脾臟

8、的免疫功能,表現(xiàn)為脾臟白髓數(shù)量明顯增加;更重要的是,能夠完全有效地促進骨髓造血功能恢復,使骨髓造血細胞的數(shù)量和密度保持在正常水平。這提示盡早將骨髓造血細胞動員入外周血可能會減輕造血細胞凋亡和壞死后對骨髓造血微環(huán)境的影響,進而有利于骨髓造血功能的恢復。
　　最后,針對中子輻射損傷效應重的特點,本研究還系統(tǒng)觀察了2.3Gy中子照射對比格犬非造血器官的病理組織學及功能改變,2.3Gy中子照射后動物的胃腸損傷主要為功能紊亂,結構損傷較輕。

9、免疫系統(tǒng)的早期改變?yōu)榧毎麛?shù)量減少、脾臟和淋巴結萎縮、結構消失、免疫球蛋白生成受抑。rhG-CSF治療可促進免疫組織的恢復,尤其是大劑量rhG-CSF治療不但能減輕中子輻射對免疫器官的損傷,而且還可增強脾臟的免疫功能。中子-γ射線混合照射引起的肺部損傷較單純的γ射線更為嚴重,但病變過程與γ射線照射基本一致。2.3Gy中子照射所致的生殖系統(tǒng)和腎臟損傷基本上可自行恢復。但引起的大腦皮質內細小血管周圍不同程度水腫則難以恢復。2.3Gy中子照射僅

10、在照射后早期引起心肌功能受損,未見明顯病理組織學改變。
　　綜上所述,不論是小劑量rhG-CSF連續(xù)給藥還是大劑量rhG-CSF早期干預均對2.3Gy中子-γ射線混合照射所致重度骨髓型ARS比格犬有明顯的治療作用,可以促進照射犬體內殘留造血干/祖細胞的增殖、分化和成熟,從而加速造血功能的重建,表現(xiàn)為中子ARS比格犬極期外周血白細胞和中性粒細胞數(shù)最低值的升高,明顯降低因白細胞數(shù)嚴重低下而導致的感染并發(fā)癥的發(fā)生率和/或減輕其程度,提高