作者:曹媛,张献清,齐浩,曾成鸣
【摘要】 目的: 研究 γ射线辐照对β淀粉样肽(Aβ)诱导的红细胞膜损害的保护作用. 方法 : 红细胞经50 Gy和100 Gy γ射线照射后,再用Aβ处理,分别用分光光度法测定红细胞溶血率和渗透脆性;扫描电镜观察细胞形态;1,6二苯基1,3,5己三烯(DPH)荧光探针标记检测细胞膜流动性. 结果: γ射线辐照可抑制红细胞的 自然 溶血和Aβ导致的溶血,但只有100 Gy辐照的差异具有统计学意义(P<0.05),使自然溶血率和Aβ引起的溶血率由(3.76±0.50)%,(11.90±1.50)%分别降至(1.87±0.09)%和(7.90±0.90)%. 50 Gy和100 Gy的辐照均可降低Aβ引起的细胞变形程度,增加细胞膜的流动性(P<0.05),荧光探针的各相异性值由0.36±0.01分别降至0.33±0.00和0.32±0.01,并提高红细胞对低渗溶液的耐受性,50%溶血时的NaCl浓度由82.3 mmol/L分别降至80.7 mmol/L和76.9 mmol/L. 结论: 在本实验条件下,γ射线辐照可降低Aβ对红细胞膜的损伤,并可增加红细胞膜的流动性及稳定性.
【关键词】 γ射线; 淀粉样β蛋白; 红细胞; 溶血; 膜流动性
0引言
低剂量γ射线辐照(<1 Gy)可刺激机体的免疫功能,提高机体的抗病能力[1]. 目前 ,临床上常用15~35 Gy的γ射线对血液进行辐照,灭活血液中的淋巴细胞,以预防输血相关的免疫疾病[2]. 该剂量范围的γ辐射对血液中的其他成分也可产生一定的 影响 [3-4]. 红细胞在经400 Gy辐照后,短时间内可增加细胞的稳定性[5]. 本研究采用小于100 Gy的γ射线处理红细胞,以β淀粉样肽(βamyloid peptide, Aβ)诱导红细胞膜损害为实验模型,研究此剂量范围的辐射对红细胞某些性质的影响,以及对Aβ的细胞毒性的作用.
1材料和方法
1.1材料新鲜全血取自健康志愿者,枸醛酸抗凝;Aβ和荧光探针1,6二苯基1,3,5己三烯(diphenylhexatriene, DPH)(美国SigmaAldrich公司);其它试剂均为国产 分析 纯. 1240型紫外可见分光光度计 (日本岛津公司);LS55型荧光分光光度计(美国PerkinElmer公司);3k30型冷冻离心机(美国Sigma公司);Gammacell R 1000型血液辐照仪 (加拿大Nordian公司);Quanta 200型环境扫描电镜(荷兰PhilipsFEi公司).
1.2方法
1.2.1红细胞的制备和辐照处理取新鲜全血750 g,4℃离心10 min,吸去上层血浆和白细胞,并用等渗PBS(150 mmol/L NaCl,2.7 mmol/L KCl,10 mmol/L Na2HPO4,2 mmol/L NaH2PO4,pH 7.4)洗涤3次,制备成200 mL/L细胞悬液,然后用γ射线照射,照射剂量分别为0,50和100 Gy.
1.2.2红细胞溶血率的检测照射过后的红细胞悬液用等渗PBS稀释至20 mL/L,加入Aβ使其终浓度为5 mg/L,37℃水浴30 min后取出,750 g,4℃离心10 min,取上清, 540 nm处测出吸光度值A1;沉积红细胞用蒸馏水全溶血后离心,用同样方法测得吸光度值A2. 按下式 计算 溶血率:溶血率(%) = A1/(A1+A2)× 100%.
1.2.3扫描电镜观察红细胞形态处理过的红细胞经终浓度为10 g/L戊二醛固定,用500,700,900,1000 mL/L丙酮系列脱水,喷金后进行扫描电镜观察.
1.2.4红细胞的渗透脆性测定红细胞分为未照射组,50 Gy照射组和100 Gy照射组. 配制不同渗透压的PBS,其中NaCl的浓度为0~135 mmol/L,在上述PBS中分别加入各组红细胞悬液,细胞终浓度为2 mL/L,37℃水浴30 min,取出后以1.3.2中的方法分别测溶血率,以NaCl浓度分别为135 mmol/L和0 mmol/L的PBS为对照和全溶血对照,计算50%溶血时的NaCl浓度.
1.2.5红细胞膜流动性的检测用四氢呋喃作溶剂配制2×10-3mol/L的DPH储存液,于棕色瓶中4℃低温保存. 工作液浓度为5×10-5mol/L,临用前用等渗PBS稀释. 红细胞用等渗PBS稀释至2 mL/L浓度,与DPH工作液等体积混合,于37℃水浴孵育45 min后,检测偏振荧光(激发光波长为362 nm,发射光波长为450 nm).
统计学处理: 用SPSS10.0统计软件进行处理,实验数据以x±s表示,多个样本均数比较采用方差分析及t检验.
2结果
2.1红细胞的溶血率在未经辐照处理的情况下,等同实验操作可使红细胞发生少量溶血(溶血率<4%),而在红细胞经γ射线照射后,自然溶血率随着辐照增加而降低,在100 Gy时自然溶血率由(3.76±0.50)%降至(1.87±0.09)%,差异具有统计学意义(P<0.05). 加入Aβ后可导致红细胞溶血率增高至(11.90±1.50)%(P<0.01),红细胞经γ射线照射后,Aβ导致的溶血作用降低,50 Gy照射组虽低于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05),而100 Gy辐照则使Aβ的溶血作用降低至(7.90±0.90)%,其差异具有统计学意义(P<0.05).