低劑量X線照射對小鼠成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的激發(fā)及興奮作用.pdf

1、自然環(huán)境和核設(shè)施始終緩慢的釋放著人們已經(jīng)習(xí)以為常的低劑量（或低劑量率）輻射。個(gè)體每年從自然環(huán)境中受到的世界平均輻射劑量約為0.25cGy。隨著放射技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用，普通人群暴露于低劑量輻射（LDI）的影響越來越受到人們的關(guān)注。因此，檢測LDI的風(fēng)險(xiǎn)變得十分重要，尤其是其致癌風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為任何劑量的輻射均對機(jī)體有害（LNT理論），然而，這一理論卻被LDI帶來的興奮效應(yīng)、適應(yīng)性效應(yīng)和DNA損傷修復(fù)等放射生物現(xiàn)象質(zhì)疑。興奮效應(yīng)被認(rèn)為是

2、機(jī)體應(yīng)對LDI刺激作出的防御反應(yīng)和應(yīng)激誘導(dǎo)反應(yīng)。近年來，很多研究證實(shí)LDI在調(diào)節(jié)成骨分化和骨重塑過程中發(fā)揮了重要的作用，但鮮有研究確定LDI在骨重塑過程中對細(xì)胞層次的影響，這種影響很可能是LDI促進(jìn)骨重塑的潛在機(jī)制。
　　第一部分：低劑量照射對小鼠成骨細(xì)胞的激發(fā)作用
　　目的：我們的前期研究證實(shí)低劑量照射可以加快大鼠骨折處的骨痂礦化，并促進(jìn)成骨前體細(xì)胞的增殖和成骨分化。本研究將檢測LDI對小鼠成骨細(xì)胞的增殖和成骨能力的影響，

3、探討低劑量照射促進(jìn)骨痂礦化在細(xì)胞層面的潛在機(jī)制。
　　方法：采用CCK-8法檢測不同劑量LDI照射對細(xì)胞增殖的影響。將成骨細(xì)胞隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（10cGyLDI）和對照組：使用PNPP法和茜素紅（ARS）法分別檢測細(xì)胞的堿性磷酸酶（ALP）活性和礦化結(jié)節(jié)的數(shù)量。采用Q-PCR法和Western Blotting法檢測成骨相關(guān)基因OCN,BMP,OPG,RANKL,Col-1和Cbfa1的表達(dá)情況。
　　結(jié)果：增殖實(shí)驗(yàn)顯示實(shí)驗(yàn)組

4、和對照組間有顯著差異，10cGy的低劑量照射可明顯刺激成骨細(xì)胞的增殖（P＜0.05）。而成骨能力實(shí)驗(yàn)顯示實(shí)驗(yàn)組堿性磷酸酶活性和礦化結(jié)節(jié)數(shù)目較對照組增多（P＜0.05）。基因?qū)嶒?yàn)顯示LDI促進(jìn)了BMP、OPG和Col-1的表達(dá)（P＜0.05），但對OCN、RANKL和Cbfa1基因的表達(dá)沒有明顯的影響（P＞0.05）。
　　結(jié)論：低劑量X線照射可有效促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖和成骨能力，從而加速成骨和骨重塑過程。
　　第二部分：低劑量

5、照射對小鼠破骨細(xì)胞的激發(fā)作用
　　目的：檢測LDI對小鼠破骨細(xì)胞的生存能力、活性及骨吸收能力的影響，探討低劑量照射促進(jìn)骨痂礦化在細(xì)胞層面的潛在機(jī)制。
　　方法：采用CCK-8法檢測不同劑量LDI照射對破骨前體細(xì)胞增殖的影響。使用M-CSF和RANKL誘導(dǎo)破骨前體細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化。采用TRAP染色法檢測不同劑量 LDI照射對破骨細(xì)胞的形態(tài)和分化潛能。將誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（10cGyLDI）和對照組：以Q-PCR法和

6、Western Blotting法檢測破骨細(xì)胞相關(guān)基因TRAP, Cathepsin-K,NFATc1,CTR和MMP-9的表達(dá)情況。采用TUNEL法檢測了LDI對破骨前體細(xì)胞和破骨細(xì)胞凋亡的影響。
　　結(jié)果：各劑量的LDI對破骨前體細(xì)胞的增殖無明顯影響（P＞0.05）。TRAP染色發(fā)現(xiàn)各劑量的LDI并沒有增加分化的破骨細(xì)胞的數(shù)量（P＞0.05），但卻促進(jìn)了破骨細(xì)胞的分化成熟程度?；?qū)嶒?yàn)顯示LDI促進(jìn)了TRAP,Cathepsi