照射后限制饮食对小鼠造血重建的作用研究

目的:目前,癌症已经成为疾病死因之首,X射线放射(ionizing radiation,IR)治疗作为恶性肿瘤主要治疗手段之一,极大的提高了患者的整体存活率。临床上癌症患者常因为肿瘤本身消耗,放化疗治疗后造成的胃肠道毒副反应,以及胃肠道存在不能进食等状态,常有能量摄取不足。营养不良是影响放疗预后的一个风险因素。然而,目前对于营养限制对放疗引起的造血系统损伤产生的影响缺乏研究。营养代谢与干细胞调控的机制是目前的前沿热点领域,放疗相关骨髓抑制是广大放疗患者普遍需要面对的问题。本课题拟研究照射后饮食限制对小鼠造血重建的作用及相关机制,为改善放疗相关骨髓抑制提供新思路。方法:取2月龄小鼠,给予4.5Gy X射线照射,在IR后分别给予30%限制饮食(简称限食,指供给食物量为性别和体重相匹配的自由饮食小鼠食物消耗量的70%的食物)和自由饮食(ad libitum,AL)。照射后不同时间点(1天、7天、12天、1月)采集外周血进行外周血细胞计数;取照射后1个月小鼠股骨做石蜡切片及冰冻切片,通过HE染色和油红O染色研究骨髓细胞的形态、数量和分布以及造血微环境的变化;取照射后1个月小鼠骨髓细胞,利用流式细胞学技术分析造血干细胞(HematopRegorafenib分子量oietic stem cells,HSCs)数量以及下游血液细胞(淋系、髓系)数量,细胞周期活性,细胞凋亡;分选出造血干细胞,利用磷酸化H2AX(γ-HProtein Characterization2AX,DNA双链断裂引起的DNA损伤的典型标志)免疫荧光和彗星实验检测造血干细胞的DNA损伤水平;通过荧光定量PCR检测照射后造血干细胞中DNA损伤及修复相关基因(Trp53,P21,Bax,Bcl2,Puma,Caspase 3,Caspase 9,ATM,RAD51,53BP1)的表达情况;取照射后1个月的小鼠全骨髓细胞进行脾集落形成实验和竞争移植实验,分析照射后限食对小鼠造血干细胞造血重建功能的影响。结果:(1)我们的研究表明,X射线全身照射后限食(dietary restriction,DR)一个月的小鼠外周血白细胞和淋巴细胞的数量难以恢复,骨髓细胞总数显著减少,淋系祖细胞及下游细胞减少,骨髓损伤程度加重。照射后限食损伤了造血系统表型。(2)照射后限食引起DLiproxstatin-1采购NA损伤增加而修复减少,具体表现为γ-H2ax焦点增多,彗星拖尾增加,细胞周期更为活跃,Rad51修复基因表达明显受抑。(3)照射后限食通过显著激活造血干细胞DNA损伤信号途径(…