樹鼩急性放射損傷模型的建立

王 強，王永剛，馬洪磊，李自安，楊建勇，朱 慧，朱向情，何 潔，潘興華，龐榮清

樹鼩急性放射損傷模型的建立

王 強，王永剛，馬洪磊，李自安，楊建勇，朱 慧，朱向情，何 潔，潘興華，龐榮清

目的建立樹鼩急性放射損傷模型。方法將樹鼩32只隨機分為對照組（16只）和照射組（16只），照射組給予X射線全身一次性4 Gy照射。分別在照射后7、14、21和28 d，檢測兩組血象、血生化指標，并于照射后第2 w，處死樹鼩做病理檢查。結果照射組經4 Gy射線照射后，總死亡率為50%，對照組無樹鼩死亡；照射后照射組白細胞計數（WBC）、淋巴細胞絕對值（LYM）先降低后升高；谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、血小板計數（PLT）、血紅蛋白（HGB）與對照組相比先降低后升高，之后又降低；血清尿素（BUN）、肌酐（CREA）含量與對照組相比先升高后降低，之后又升高。照射組肺、肝、腎、胃、脾及小腸等重要臟器病理改變明顯。結論成功地建立了樹鼩急性放射損傷模型。

樹鼩；急性放射損傷；模型

樹鼩是一種分布于南亞、東南亞及我國西南地區的小型哺乳類動物，由于其個體小，繁殖周期較短，養殖成本低，以及與靈長類動物近的親緣關系，一直被提議作為新型實驗動物用于生物醫學研究[1]。已有很多的樹鼩模型構建成功，如病毒性肝炎模型、糖尿病模型等，但關于樹鼩的放射損傷模型尚無報道。為此，本研究建立了樹鼩急性放射損傷模型，并對模型進行了病理組織學和血液學鑒定，為今后研究放射損傷的治療提供基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 實驗樹鼩共計32只，雌雄各半，體重90～120 g，購自中國科學院昆明動物所，動物生產許可證號：SCXK(滇)K2012-0001。經健康檢查和飼養觀察2 w后納入實驗。將樹鼩隨機分為對照組（16只）和照射組（16只），普通喂養。

1.2 實驗方法 在本院放療中心，利用Elekta SynergyTM Platform對照射組樹鼩進行 X射線照射，樹鼩不經麻醉，將樹鼩置于自制的塑料盒內進行全身X射線照射。照射野為30 cm×30 cm，源波距為100 cm，劑量率為480 cGy/min，單次照射4Gy。對照組樹鼩不進行照射。

1.3 觀察指標 （1）一般情況：觀察兩組實驗期間的一般情況，包括精神狀態、活動度、食欲、死亡等；（2）血常規和血生化指標：分別于照射后7、14、21和28 d，尾靜脈采集樹鼩外周血，全自動生化分析儀檢測血生化指標，全自動血細胞分析儀檢測血常規指標；（3）重要臟器的病理形態學觀察：于照射后第7 d，斷頭處死樹鼩，取腎、肺、肝、脾、胃、小腸等臟器，用4%多聚甲醛固定，常規石蠟切片，蘇木精伊紅（HE）染色，光鏡下觀察臟器的病理變化。

2 結果

2.1 兩組一般情況比較 照射組經照射后，出現精神萎靡、活動度少、拉稀便、進食少。在照射后2 w，對照組存活率為100%；而照射組在照射后1 w時存活率為87.5%（2/16），2 w時為50.0%（8/16），2 w以后無樹鼩死亡。

2.2 照射后不同時間血常規指標的變化 由表1可以看出，與對照組比較，除EO外，在照射后7～28 d中，照射組血常規指標均發生了顯著的變化，RBC基本是持續降低；WBC、NEU、LYM、BASO、HGB是先降低后持續升高；而PLT是先降低后升高再降低。

2.3 照射后不同時間血生化指標的變化 由表2可以看出，與對照組比較，在照射后7～28 d中，照射組ALB、TP和DBIL基本無顯著變化（P＞0.05）；BUN為先升高，后持續降低，但仍然高于對照組（P＜0.05）；TBIL是先降低，后持續升高，且高于對照組（P＜0.05）；其他指標基本都是降低或降低后升高再降低。

2.4 照射樹鼩主要臟器病理形態學改變 照射后第7 d，腎小球、腎小管變性，僅見細胞核，結構消失；胰島小樣變性；肝充血，肝細胞腫脹；腸上皮黏膜脫落，漿細胞有炎癥，上皮黏膜壞死；肺泡室充血，肺水腫，肺泡壞死，肺泡間質內細胞明顯增多；胃黏膜脫落、壞死、水腫；脾臟：充血；睪丸：曲細精管、生精細胞變性，間隙變寬，毛細管充血。見圖1。

表1 照射后不同時間血常規指標的變化

表2 照射后不同時間血生化指標的變化

3 討論

隨著核能的廣泛應用和核事故的頻發，輻射污染問題也日益成為人們關注的環境問題，使人類健康受到威脅，從而急性放射病的預防和救治成為當前科研的焦點之一。輻射劑量越大，對機體造成的傷害越明顯[2]，體內各個系統都會受到損傷，其中造血、免疫、胃腸道、生殖系統的輻射敏感性較高[3]。樹鼩屬于攀鼩目，在生理解剖、神經發育、肝炎病毒感染特性及心理應激模式等方面與靈長類、甚至人類高度相似，被廣泛用于人類醫學實驗研究的諸多領域[4]。

本研究結果表明，樹鼩經4Gy一次性X射線照射后，出現精神萎靡、活動度少、拉稀便、進食少等癥狀，照射組的總死亡率為50%；照射后第7 d樹鼩外周血WBC、NEU（#）、HGB、PLT含量顯著降低，之后逐漸恢復，顯示輻射造成樹鼩造血損傷，表明此種輻射造成的造血功能損傷為可逆損傷[5]。照射后第7 d樹鼩血清BUN、CREA含量顯著升高，說明照射引起樹鼩腎功能障礙；照射后第7 d樹鼩血清ALT、 AST、LDH含量顯著降低，IBIL、TBIL含量顯著升高，說明照射引起樹鼩肝功能和心功能障礙；且照射后第28 d樹鼩血清BUN、IBIL含量顯著升高(P＜0.01)，ALT、AST含量顯著降低(P＜0.01)，說明照射引起的肝腎功能和心功能損傷時效較長，且難于恢復[6-7]。經病理檢測結果證實，各個器官均有不同程度的炎癥反應和壞死表現，從而也驗證了肝、腎、心肌酶譜功能指標改變的病理基礎。由胃和小腸的解剖結果和病理結果可知，輻射損傷對樹鼩胃腸系統的損傷最為明顯。而睪丸的病理變化表明，放射損傷對樹鼩生殖系統有一定的損傷作用，這與相關報道相一致[8]。

由此可見，本實驗首次建立了樹鼩全身照射急性損傷的動物模型，為進一步深入研究輻射損傷提供了一種新的動物模型。

[1] 徐新平,陳紅波,賁昆龍,樹鼩在醫學生物學中的應用[J].中國實驗動物學報,2005,13(3):187-190.

[2] 徐少文,張茂,干建新,等.重視創傷救治中的輻射損傷[J].中華急診醫學雜志,2011,20(6):565-567.

[3] Streeter PR，Dudley LZ，Fleming WH，et al.Activation of the GCSF and Flt-3 receptors hematopoietic stem cells from lethal irradiation[J].Exp Hematol,2003,31:1119-1125.

[4] 徐林，張云，梁斌，等．實驗動物樹鼩和人類疾病的樹鼩模型研究概述[J]．動物學研究,2013,34(2):59-69.

[5] 李德冠,王月英,吳紅英,等.電離輻射對不同品系小鼠造血功能的影響[J].中國輻射衛生,2010,19(3):261-262.

[6] 周舟，張蕾，郝玉通，等.超寬譜微波急性輻射對大鼠外周血血象的影響[J].強激光與粒子束,2006,18(11):1861-1863.

[7] 孟凡旭,單玉興,董娟聰,等.不同劑量電離輻射對小鼠脾臟調節性T細胞及TGF-β1表達的影響 [J].吉林大學學報：醫學版, 2011,37(3):398-402.

[8] Vergouwen RP,Huiskamp R,Bas RJ,et a.l Radio sensitivity of testicular cells in the prepubertal mouse[J].Radiat Res,1994, 139:316-326.

Establishment of acute radiation injury model in tree shrew

Wang Qiang,Wang Yonggang,Ma Honglei,Li Zi'an,Yang Jianyong,Zhu Hui,Zhu Xiangqing,He Jie,Pan Xinghua,Pang Rongqing Cell Biological Therapy Center,Kunming General Hospital of Chengdu Military Command,Kunming,Yunnan,650032,China; National Joint Engineering Laboratory of Stem Cells and Immune Cells and Biological Medicine Technology,Kunming,Yunnan, 650032,China;Key Laboratory of Cell Therapy Technology and Translational Medicine of Yunnan Province,Kunming,Yunnan, 650032,China;Yunnan Stem Cell Engineering Laboratory,Kunming,Yunnan,650032,China;Key Laboratory of Stem Cell and Regenerative Medicine of Kunming,Kunming,Yunnan,650032,China

Objective To establish acute radiation injury model in tree shrew.MethodsA total of 32 tree shrews were random ly divided into the control group(n=16)and the irradiation group(n=16).The latter was given a one-time X-ray 4 Gy whole body irradiation.The hemogram and blood biochemical index in the two groups were detected on the 7th,14th,21st,and 28th day after the irradiation;pathologic examination was conducted on deceased tree shrews two weeks after the irradiation.ResultsThe total death rate in the irradiation group after 4 Gy irradiation was 50%.No tree shrew died in the control group.The WBC and lymphocyte(LYM) absolute value in the irradiation group after irradiation decreased first and then increased.Compared with the control group the ALT, AST,PLT and HGB first decreased then increased and decreased again;the content of BUN and CREA increased first then decreased and increased again.The changes in the pathology of the lung,liver,kidney,stomach,spleen and small intestine and other important organs in the irradiation group were obvious.ConclusionThe acute radiation injury model in tree shrew is successfully established.

tree shrew;acute radiation injury;model

圖1 照射后第7 d，樹鼩主要器官病理學變化（HE染色，×400）

R 818.74

A

1004-0188（2016）12-1391-04

10.3969/j.issn.1004-0188.2016.12.011

2016-06-27）

國家科技支撐計劃項目（2014BI01B0）；國家973計劃項目（2012CB5181060）；云南省科技計劃重點項目(2013CA005）

650032昆明,成都軍區昆明總醫院細胞生物治療中心，干細胞與免疫細胞生物醫藥技術國家地方聯合工程實驗室,云南省細胞治療技術轉化醫學重點實驗室，云南省干細胞工程實驗室，昆明市干細胞與再生醫學研究重點實驗室

潘興華，E-mail:xinghuapan@aliyun.com;龐榮清,E-mail:pangrq2000@aliyun.com