电离辐射对小鼠造血干/祖细胞线粒体功能的影响

• 作者: 王琪 赵珂 高雅萌 李欣 武云强 朱亚新 吕志春 孙慧颖 高慧英 向慎思 李长燕
• 来源期刊: 中华放射医学与防护杂志
• 关键词: 造血干/祖细胞 线粒体 电离辐射
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 放射生物学
• 页码范围: 321-327
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20220222-00064

摘要

目的:研究不同剂量电离辐射对小鼠造血干/祖细胞(hematopoietic stem and progenitor cells, HSPCs)内线粒体功能的影响。方法:将48只C57BL/6小鼠按随机数表法分为对照组(0 Gy组)、全身 60Co单次照射1.0 Gy组和4.5 Gy组，每组16只，照射后12、24 h检测HSPCs线粒体活性氧(ROS)水平、膜电位、线粒体数量及线粒体压力等。c-Kit +细胞体外接受 60Co单次15 Gy照射，24 h后检测线粒体功能。 结果:建立小鼠造血系统辐射损伤模型，发现小鼠受不同剂量γ射线照射后24 h内外周血白细胞( t＝12.41、18.31、16.48、14.16、19.08、20.25， P<0.05)、红细胞( t＝4.81、6.62， P<0.05)及血小板( t＝4.33、6.68， P<0.05)均明显减少，骨髓细胞集落形成能力下降( t＝16.27、55.66、17.06、43.75， P<0.05)，HSPCs数量降低( t＝5.16、11.55， P<0.05)，且呈现时间和剂量相关效应；1 Gy照射后，HSPCs中ROS水平差异无统计学意义( P>0.05)，线粒体膜电位降低( t＝8.82、9.24， P<0.05)、线粒体数量减少，且在照射后24 h，HSPCs线粒体功能、线粒体基础代谢指数增强( t＝ 7.36、3.68、4.58、3.15、3.15， P<0.05)。4.5 Gy照射后可引起HSPCs中ROS上升( t＝4.63、4.12， P<0.05)，线粒体数量降低，线粒体膜电位降低( t＝12.29、10.46， P<0.05)，最大呼吸能力和呼吸储备能力降低( t＝ 7.81、5.78、6.70、5.83， P<0.05)，12 h基础呼吸和氧化磷酸化ATP产能低( t＝8.48、3.80， P<0.05)，24 h质子泄漏高( t＝6.57， P<0.05)，耦合效率低( t＝11.43， P<0.05)。c-Kit +细胞经15 Gy照射后24 h，ROS水平显著上升( t＝11.30， P<0.05)，线粒体膜电位降低( t＝34.92， P<0.05)，最大呼吸和呼吸储备能力提高( t＝4.25、3.44， P<0.05)。 结论:建立了HSPCs中系统评估线粒体功能方法，明确了电离辐射对HSPCs线粒体功能的影响，为深入揭示电离辐射致HSPCs线粒体损伤机制奠定基础。