再障Ⅰ号对放射损伤小鼠骨髓基质细胞层粘附功能的影响作者简介:黄伟,男,28岁,硕士,主要 从事中西医结合治疗血液病的研究;何美冬,65岁,女,硕士生导师,教授,主要研究再障中西 医结合治疗黄伟何美冬吴汉卿(同济医科大学附属同济医院中医科,武汉430030)中国图书 分类号R977.8我们根据“益气、补肾、活血、清解”4法联用而确立的中药“复方再障Ⅰ号 ”在临床上治疗再生障碍性贫血(以下简称再障)取得了肯定疗效,其近期有效率为90.32% ,治愈缓解率为58.06%〔1〕,以前的实验研究也表明再障Ⅰ号对放射损伤小鼠的CFU- S、CFU-GM及骨髓微血管系统有保护作用〔2〕。在此基础上,我们采用急性放射损伤模型 研究再障Ⅰ号对骨髓成纤维祖细胞(CFU-F)集落及培养的骨髓质细胞层对骨髓有核细胞的粘 附能力的影响,进一步阐明再障Ⅰ号治疗机理。1材料与方法1.1实验动物清洁级昆明小鼠36 只,同批鼠龄7~8w,体重18~20g,雌雄各半,由同济医科大学动物实验中心提供。1. 2药物再障Ⅰ号由黄芪、大云、丹参、金银花等10味中药组成,经同济医院制药厂制备成100 腹腔注射液(1ml注射液含生药1g)。1.3照射剂量60Coγ射线1次全身均匀照射,每 只小鼠吸收剂量为8Gy,吸收剂量为0.43Gy/min。1.4实验分组及处理将小鼠随机 分为3组,每组12只小鼠。正常组(未照射组N):腹腔注射NS每只0.3ml/d,共计7 d;中药组(ZC):照射后当日腹腔注射再障Ⅰ号0.3ml/只,每天1次,连续7d;对照 组(C):照射后腹腔注射生理盐水0.3ml/只,每天1次,连续7d。1.5试剂与仪器R PMI1640培养液,20%小牛血清,青霉素,链霉素(以上由Gibco公司提供),氢化 可的松(Sigma公司产品),淋巴细胞分离液(上海试剂二厂生产),倒置显微镜(Olym pus)。1.6外周血白细胞计数和骨髓有核细胞计数照射后第7天从尾静脉取血,用标准方法 计数外周血白细胞,颈椎脱臼处死小鼠,立即无菌条件下取出双侧股骨,用带有5号针头的注射器 吸收RP-MI1640液,彻底冲洗股骨髓腔,将骨髓细胞收集在灭菌离心管内,并反复冲打, 使骨髓细胞充分分散,用淋巴细胞分离液分离并洗涤2次,加入适量培养液充分混匀,制成悬液计 数,取1滴台盼蓝鉴定细胞活性在95%以上,计数骨髓有核细胞数(BMC)。1.7骨髓成纤 维祖细胞(CFU-F)培养按唐法建立培养体系〔3〕,加入制备好的骨髓有核细胞悬液,使细 胞浓度达2×106/ml,将上述细胞悬液1ml接种于24孔培养板中,置于37℃含50% 的CO2,37℃饱和湿度培养箱中培养,每周半量换液1次,12~14d于倒置显微镜下计数 成纤维祖细胞集落(CFU-F),第4周基质形成后作粘附能力测定。1.8骨髓有核细胞对骨 髓基质细胞层粘附能力的测定按上法作小鼠骨髓成纤维祖细胞培养,28d基质形成后,用164 0液轻轻冲洗2次,以弃去悬浮细胞,在培养的基质细胞层中,加入浓度为5×106ml的正常 同系小鼠骨髓有核细胞悬液1ml(含20%小牛血清),在培养箱中培养2h后,用RPMI1 640培养液轻轻冲洗2次,收集并计数未粘附的骨髓有核细胞,骨髓有核细胞对骨髓培养的基质 细胞层的粘附能力:(1-未粘附细胞数/5×106)×100%。1.9统计学方法数据以均 数±标准差(x±s)表示,用t检验。2结果2.1各组外周血白细胞及骨髓有核细胞数比较对 照组及中药组外周血细胞计数与骨髓有核细胞数均显著低于正常组(P<0.01),但中药组高 于对照组并有显著性差异(P<0.01),(见表1)。2.2各组CFU-F集落计数及基质 细胞层粘附能力比较对照组CFU-F集落数显著低于正常组(P<0.01),中药组CFU- F集落数显然也低于正常组(P<0.05),但却明显高于对照组(P<0.01)。对照组基 质细胞层粘附能力显著低于正常组(P<0.01),中药组显著高于对照组(P<0.05), 与正常组比较无显著差异(P>0.05),见表2。表1外周血白细胞及骨髓有核细胞计数的比 较(x±s)Tab.1ComparisonofWBCandBMC(x±s)nWBC(× 109/L)BMC(×107/bone)N127.05±0.451.71±0.03C1 21.91±0.111)0.87±0.101)ZC123.91±0.481)2)1.4 1±0.101)2)Note:1)comparedwithN,P<0.01;2)com paredwithC,P<0.01表2CFU┐F集落计数及基质粘附能力(x±s)Tab .2ComparisonofCFU┐Fandadhesionfunction(x±s) N(n=10)C(n=10)ZC(n=10)CFU-F95.0±7.5138.4±3. 101)80.4±3.701)4)Adhesionfunction65.01%±5.5 7%47.69%±4.30%2)60.90%±4.68%3)Note:1)compar edwithNP<0.05;2)comparedwithNP<0.01;3)compa redwithCP<0.05;4)comparedwithCP<0.013讨论骨髓长期 培养体系中基质细胞层最近似于体内造血状况,是目前研究基质和造血细胞相互作用最合适的模型 ,造血干细胞需要在基质细胞层这一特定的微环境中才能生长繁殖,成纤维样细胞是具有微环境功 能的细胞,其在培养瓶底形成集落(CFU-F)由成纤维祖细胞生成,后者为基质细胞中一种主 要成分〔3〕。因此,本实验结果说明再障Ⅰ号能刺激急性放射损伤小鼠骨髓基质细胞造血,促进 基质细胞生成,从而增强其粘附功能,放射线可损伤骨髓基质细胞层的粘附功能,造血细胞与基质 的粘附对造血生长发育至关重要,由于再障Ⅰ号能增强骨髓基质细胞层粘附功能,必然促进骨髓造 血细胞的增生。造血细胞与基质粘附不仅直接影响造血细胞在微环境中定位,增生分化,而且影响 细胞因子的分泌,例如多发性骨髓瘤细胞对正常或多发性骨髓瘤的基质培养层粘附可促进IL-6 分泌,细胞因子反过来也影响造血细胞与基质粘附,基质细胞在含IL-4,TNF-α培养体质 中培养4h,对CFU-GM,BFU-E粘附能力增加3倍,骨髓成纤维细胞表面粘附分子VC AM-1受IL-1,IL-4,TNF-α正调节,细胞因子还可诱导VCAM-1在骨髓血管 内皮细胞上表达,IL-1β对骨髓基质细胞表达VCAM-1及ICAM-1有剂量依赖性调节 ,转移生长因子TGF对VCAM-1表达呈负调节。可见造血细胞粘附与细胞因子之间是互相影 响,共同调节造血。我们以前研究还表明:经再障Ⅰ号治疗的急性放射损伤小鼠的IL-2及TN F水平明显回升〔4〕,而本实验已证明,再障Ⅰ号可促进基质细胞生长,调节基质细胞功能,可 能是通过促进基质细胞表面粘附分子的表达及基质蛋白的分泌,而促进基质细胞层粘附功能的改善 。至于再障Ⅰ号增强骨髓基质细胞层粘附功能是直接作用还是通过细胞因子作用尚有待进一步研究 。4参考文献1何美名,周剑锋,杨明炜etal.中药复方“再障Ⅰ号”治疗再生障碍性贫血临 床及实验研究.内科急危重症杂志,1995;1(2):652YANGMingwei,HE Meidong,LiMingzhenetal.Efectofzaizhang-I,aT raditionalChineseMedicine,onhematopoieticre coveryfromradiationenjuryinmice.JTongJiMedU niv,1994;14:2243唐佩弦,杨天楹主编.造血细胞培养技术.西安:陕西科学技 术出版社,1985:1474周剑锋,何美冬.再障Ⅰ号对放射损伤小鼠的造血免疫功能恢复的 作用研究.中华放射医学与防护杂志,1995;15(1):38再障Ⅰ号对放射损伤小鼠骨髓 基质细胞层粘附功能的影响@黄伟@何美冬@吴汉卿$同济医科大学附属同济医院中医科1何美名 ,周剑锋,杨明炜etal.中药复方“再障Ⅰ号”治疗再生障碍性贫血临床及实验研究.内科急 危重症杂志,1995;1(2):652YANGMingwei,HEMeidong,Li Mingzhenetal.Efectofzaizhang-I,aTraditional ChineseMedicine,onhematopoieticrecoveryfrom radiationenjuryinmice.JTongJiMedUniv,1994;1 4:2243唐佩弦,杨天楹主编.造血细胞培养技术.西安:陕西科学技术出版社,1985: 1474周剑锋,何美冬.再障Ⅰ号对放射损伤小鼠的造血免疫功能恢复的作用研究.中华放射医 学与防护杂志,1995;15(1):38sionfunction65.01%±5.57 %47.69%±4.30%2)60.90%±4.68%3)Note:1)compare dwithNP<0.05;2)comparedwithNP<0.01;3)compar edwithCP<0.05;4)comparedwithCP<0.013讨论骨髓长期培 养体系中基质细胞层最近似于体内造血状况,是目前研究基质和造血细胞相互作用最合适的模型, 造血干细胞需要在基质细胞层这一特定的微环境中才能生长繁殖,成纤维样细胞是具有微环境功能 的细胞,其在培养瓶底形成集落(CFU-F)由成纤维祖细胞生成,后者为基质细胞中一种主要成分〔3〕。因此,本实验结果说明再障Ⅰ号能刺激急性放射损伤小鼠骨髓基质细胞造血,促进基质细胞生成,从而增强其粘附功能,放射线可损伤骨髓基质细胞层的粘附功能,造血细胞与基质的粘附对造血生长发育至关重要,由于再障Ⅰ号能增强骨髓基质细胞层粘附功能,必然促进骨髓造血
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