c形臂x光機掃描對小鼠的輻射損傷研究

c形臂x光機掃描對小鼠的輻射損傷研究

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1、C形臂X光機掃描對小鼠的輻射損傷研究TheresearchofradiationinjuriesinducedbyC-armXrayscan作者姓名:李世龍專業(yè)名稱:外科學(xué)指導(dǎo)教師:于濤副教授學(xué)位類別:醫(yī)學(xué)碩士答辯日期:2015年06月01日中文摘要現(xiàn)階段,C形臂X光機被廣泛的應(yīng)用于骨科手術(shù)當(dāng)中。作為臨時評估手術(shù)質(zhì)量的影像工具,術(shù)者在一次手術(shù)過程中常給予患者反復(fù)使用C形臂X光機。來自C形臂X光機的電離輻射(ionizingradiation)不僅對受照人群(患者和部分術(shù)者)產(chǎn)生不同程度的輻射損傷,還能導(dǎo)致受照人群產(chǎn)生心里恐慌。已有文獻(xiàn)證實在低劑量

2、電離輻射(lowdoseradiation,LDR)誘導(dǎo)的這生物效應(yīng)存在巨大的爭議,其爭論的焦點是輻射致癌問題。低劑量電離輻射誘導(dǎo)的生物效應(yīng)主要包括損傷性效應(yīng)(injuriedeffects)和有益效應(yīng)(beneficialeffects),LDR誘導(dǎo)的有益效應(yīng)包括興奮性效應(yīng)(hormesis)和適應(yīng)性反應(yīng)(adaptiveresponse),而損傷效應(yīng)則包括隨機性效應(yīng)(stochasticeffects)、旁效應(yīng)(bystandereffects)、確定性效應(yīng)(deterministiceffects)、遺傳效應(yīng)(hereditaryeffec

3、ts)和基因組不穩(wěn)定性(genomicinstability)等??茖W(xué)家根據(jù)日本原子彈爆炸幸存者資料分析得出低劑量電離輻射誘導(dǎo)的損傷效應(yīng)呈線性無閾模型(linearnothreshold,LNT),即輻射暴露人群的致癌風(fēng)險和與所受的輻射劑量呈線性增長關(guān)系。然而,學(xué)術(shù)界對線性無閾模型的科學(xué)性存在廣泛的質(zhì)疑和反對,一種線性無閾模型是嚴(yán)重高估了輻射誘導(dǎo)的癌癥風(fēng)險,①在100mSv-50mSv范圍內(nèi)的輻射劑量不能誘發(fā)輻射暴露人群產(chǎn)生腫瘤或者癌癥。②輻射高本底(highbackgroundradiation,HBR)的調(diào)查結(jié)果證實低劑量電離輻射未能誘發(fā)顯著

4、的輻射損傷效應(yīng);③低劑量電離輻射能誘導(dǎo)興奮性效應(yīng)和適應(yīng)性效應(yīng);④機體細(xì)胞的DNA損傷能夠被DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)(DNAdamagerepairsystem)逆轉(zhuǎn),未必誘發(fā)受照人群產(chǎn)生腫瘤或者癌癥。二種是線性無閾模型可能低估了輻射致癌風(fēng)險,①旁效應(yīng)誘導(dǎo)的染色體損傷未得到實驗的全面證實;②有研究證實輻射超敏感人群和基因組不穩(wěn)定性的存在。研究顯示C形臂X光機(單次或者幾次掃描)的輻射劑量處于低劑量電離輻射范圍內(nèi),所以研究C形臂X光機誘導(dǎo)的生物效應(yīng)不僅能進(jìn)一步闡明低劑量電離輻射誘導(dǎo)的生物效應(yīng),還能為臨床手術(shù)合理使用C形臂X光機提供有效的理論依據(jù)。本實驗最大

5、限度的模擬了骨科患者在手術(shù)過程中可能接受的C形臂掃描模式,檢測機體的氧化應(yīng)激水平,活性氧、總抗氧化能力、DNA損傷水平和細(xì)胞周期阻滯等相關(guān)指標(biāo),旨在探討C形臂X光機對機體的輻射損傷效應(yīng)。I目的研究C形臂X光機掃描對小鼠的輻射損傷效應(yīng)方法隨機數(shù)字表法將72只昆明雄性小鼠分成6組,設(shè)對照組、單次、兩次、四次、八次、十六次掃描組。用C形臂X光機全身掃描各組小鼠24h后,總抗氧化能力檢測試劑盒(ABTS快速法)、GSH檢測試劑盒和活性氧檢測試劑盒分別用于檢測脾臟總抗氧化能力(T-AOC)、還原型谷胱甘肽(GSH)含量和活性氧(ROS)水平。流式細(xì)胞儀檢測

6、各照射組小鼠外周血淋巴和骨髓細(xì)胞的DNA損傷(γ-H2AX)水平(1h后檢測)和骨髓細(xì)胞周期進(jìn)程變化(24h后檢測)。結(jié)果1.不同次數(shù)C形臂X光機掃描誘導(dǎo)脾臟中ROS水平變化脾臟組織上清經(jīng)ROS試劑盒檢測,和對照組相比,四次、八次和十六次C形臂X光機掃描顯著增加了脾臟中ROS的水平,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2.不同次數(shù)C形臂X光機掃描誘導(dǎo)脾臟中GSH水平變化脾臟組織上清經(jīng)GSH試劑盒檢測,和對照組相比,二次、四次、八次、十六次C形臂X光機掃描降低了脾臟中GSH的含量,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。3.不同次數(shù)C形臂X光機掃描誘導(dǎo)

7、脾臟中T-AOC水平變化脾臟組織上清經(jīng)ELISA試劑盒檢測,和對照組相比,十六次C形臂掃描極大的降低了脾臟中T-AOC的含量,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。4.不同次數(shù)C形臂X光機誘導(dǎo)小鼠外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷水平外周血淋巴細(xì)胞DNA損傷經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測,和對照組相比,四次、八次和十六次掃描增加了小鼠外周血淋巴的γ-H2AX水平,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。5.不同次數(shù)C形臂X光機掃描誘導(dǎo)小鼠骨髓細(xì)胞DNA損傷水平骨髓細(xì)胞DNA損傷經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測,和對照組相比,八次和十六次掃描增加了骨髓細(xì)胞的γ-H2AX水平,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義

8、(P<0.05)。II6.不同次數(shù)C形臂X光機掃描誘導(dǎo)骨髓細(xì)胞G0/G1期百分百變化骨髓細(xì)胞周期經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測,和對照組相比,十六次掃

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