论文部分内容阅读
第一部分建立放射性认知功能障碍大鼠模型目的：为了进一步研究放射性认知功能障碍的发生机制,建立一个易于操作且可重复的放射性认知功能障碍大鼠模型。方法：采用直线加速器给予1月龄雄性SD大鼠4-MeV电子线单次全脑照射,实验大鼠按照照射剂量(正常对照(C)、麻醉对照(S)、2Gy、10Gy、20Gy、30Gy)和照射后检测时间(1月、2月、3月、6月)共分为24组,每组11-15只,照射后对其一般情况进行观察,采用自发活动、新位置新物体识别、Morris水迷宫等行为学实验检测其认知功能,并采用HE染色对其组织病理学改变进行检测。结果：30Gy照射组大鼠体重增加自照射后4个月开始低于其他各组大鼠,自照射后4个月开始30Gy照射组死亡率增加。30Gy照射组和20Gy照射组在照射后半月开始出现头部局部照射区域皮肤脱发,大部分大鼠在照射后1月恢复至正常。各组大鼠饮食、饮水及自主活动未见明显异常。各组大鼠在自发活动实验的总路程及中央路程未见明显差异。20Gy照射组在照射后3月的新物体识别实验和新位置识别实验中,识别指数明显低于正常对照组及麻醉对照组。在Morris水迷宫实验中,30Gy照射组在照射后1月即可检测到海马依赖的空间学习和记忆能力下降,直至照射后3月检测时这一损伤仍存在；20Gy照射组在照射后2月开始检测到海马依赖的空间学习和记忆能力受损,直至照射后6月检测时这一损伤仍存在。30Gy全脑照射可引起脑组织中神经元固缩,胶质细胞增生,但是未见明显的脑白质坏死、脱髓鞘等改变。结论：本实验在未产生明显组织学改变的情况下检测到认知功能障碍,建立的放射性认知损害模型符合没有放射性脑坏死的放射性认知损害要求。第二部分电离辐射对海马组织神经突起生长的影响目的：分别从在体和离体水平检测电离辐射对海马组织神经突起生长的影响。方法：在体实验中采用直线加速器给予1月龄雄性SD大鼠4-MeV电子线单次OGy、2Gy、10Gy、20Gy全脑照射。照射后1天进行GFP+逆转录病毒海马组织DG区立体定向注射,利用GFP+逆转录病毒感染增值期神经元,使其产生的新生神经元终生表达GFP。并分别于照射后1w、2w、4w和8w取脑组织,冰冻切片后采用免疫荧光染色方法检测各组大鼠海马组织DG区GFP+神经元的数目以及神经突起的生长。立体实验中,取孕18d胎鼠海马组织,培养原代海马神经元,并分别在给予0Gy、2Gy照射后1d、3d采用免疫荧光染色方法检测神经元神经突起长度及分支数。结果：在体实验中,10Gy、20Gy全脑照射后GFP+神经元数目显著降低,10Gy照射组仅在个别脑片检测出GFP+神经元,而20Gy照射组下降更加明显。2Gy照射组在照射后2wGFP+神经元数目与对照组相比下降不显著,但是其进一步增值能力却明显降低,而且2Gy照射组神经突起的长度在照射后1w、2w、4w明显落后于对照组。立体实验中,2Gy照射后1d、3d神经元神经突起长度与对照组相比明显变短,而且在照射后3d时其分支数也明显减少。结论：在体和离体条件下,小剂量2Gy照射均可引起神经突起长度变短,在体条件下2Gy全脑照射对神经突起的作用主要体现在延缓生长方面。第二部分电离辐射对海马组织神经突起生长的影响目的：分别从在体和离体水平检测电离辐射对海马组织神经突起生长的影响。方法：在体实验中采用直线加速器给予1月龄雄性SD大鼠4-MeV电子线单次OGy、2Gy、10Gy、20Gy全脑照射。照射后1天进行GFP+逆转录病毒海马组织DG区立体定向注射,利用GFP+逆转录病毒感染增值期神经元,使其产生的新生神经元终生表达GFP。并分别于照射后1w、2w、4w和8w取脑组织,冰冻切片后采用免疫荧光染色方法检测各组大鼠海马组织DG区GFP+神经元的数目以及神经突起的生长。立体实验中,取孕18d胎鼠海马组织,培养原代海马神经元,并分别在给予0Gy、2Gy照射后1d、3d采用免疫荧光染色方法检测神经元神经突起长度及分支数。结果：在体实验中,10Gy、20Gy全脑照射后GFP+神经元数目显著降低,10Gy照射组仅在个别脑片检测出GFP+神经元,而20Gy照射组下降更加明显。2Gy照射组在照射后2wGFP+神经元数目与对照组相比下降不显著,但是其进一步增值能力却明显降低,而且2Gy照射组神经突起的长度在照射后1w、2w、4w明显落后于对照组。立体实验中,2Gy照射后1d、3d神经元神经突起长度与对照组相比明显变短,而且在照射后3d时其分支数也明显减少。结论：在体和离体条件下,小剂量2Gy照射均可引起神经突起长度变短,在体条件下2Gy全脑照射对神经突起的作用主要体现在延缓生长方面。第三部分电离辐射对大鼠海马组织中转录因子NFATc4/3表达的影响目的：利用本课题组建立的放射性认知功能障碍模型,检测电离辐射对实验大鼠海马组织中转录因子NFATc4/3表达水平的影响。方法：采用直线加速器给予1月龄雄性SD大鼠4-MeV电子线单次全脑照射,实验大鼠按照照射剂量(S、2Gy、10Gy、20Gy)和照射后检测时间(6h、12h、1d、3d、1w和2w)共分为24组。照射后采用Western blot、RT-PCR方法从基因水平和蛋白水平检测转录因子NFATc4/3、p-NFATc4/3及GSK-3β、CaN表达的改变。结果：20Gy全脑照射后12h转录因子NFATc4/3表达水平开始明显下降,照射后3d、1w、2w检测时下降更加明显。分别于照射后3d、1w、10Gy全脑照射组、2Gy全脑照射组也观察到转录因子NFATc4/3表达的下降。与对照组相比,照射组p-NFATc4/3表达呈现增加的趋势,20Gy全脑照射后1d时p-NFATc4/3表达明显增加。但是电离辐射对GSK-3β、CaN表达未产生明显影响。结论：2Gy、10Gy、20Gy全脑照射可引起转录因子NFATc4/3表达呈剂量依赖性和时间依赖性下降。