树鼩急性放射损伤模型的建立

王 强，王永刚，马洪磊，李自安，杨建勇，朱 慧，朱向情，何 洁，潘兴华，庞荣清

树鼩急性放射损伤模型的建立

王 强，王永刚，马洪磊，李自安，杨建勇，朱 慧，朱向情，何 洁，潘兴华，庞荣清

目的建立树鼩急性放射损伤模型。方法将树鼩32只随机分为对照组（16只）和照射组（16只），照射组给予X射线全身一次性4 Gy照射。分别在照射后7、14、21和28 d，检测两组血象、血生化指标，并于照射后第2 w，处死树鼩做病理检查。结果照射组经4 Gy射线照射后，总死亡率为50%，对照组无树鼩死亡；照射后照射组白细胞计数（WBC）、淋巴细胞绝对值（LYM）先降低后升高；谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、血小板计数（PLT）、血红蛋白（HGB）与对照组相比先降低后升高，之后又降低；血清尿素（BUN）、肌酐（CREA）含量与对照组相比先升高后降低，之后又升高。照射组肺、肝、肾、胃、脾及小肠等重要脏器病理改变明显。结论成功地建立了树鼩急性放射损伤模型。

树鼩；急性放射损伤；模型

树鼩是一种分布于南亚、东南亚及我国西南地区的小型哺乳类动物，由于其个体小，繁殖周期较短，养殖成本低，以及与灵长类动物近的亲缘关系，一直被提议作为新型实验动物用于生物医学研究[1]。已有很多的树鼩模型构建成功，如病毒性肝炎模型、糖尿病模型等，但关于树鼩的放射损伤模型尚无报道。为此，本研究建立了树鼩急性放射损伤模型，并对模型进行了病理组织学和血液学鉴定，为今后研究放射损伤的治疗提供基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 实验树鼩共计32只，雌雄各半，体重90～120 g，购自中国科学院昆明动物所，动物生产许可证号：SCXK(滇)K2012-0001。经健康检查和饲养观察2 w后纳入实验。将树鼩随机分为对照组（16只）和照射组（16只），普通喂养。

1.2 实验方法 在本院放疗中心，利用Elekta SynergyTM Platform对照射组树鼩进行 X射线照射，树鼩不经麻醉，将树鼩置于自制的塑料盒内进行全身X射线照射。照射野为30 cm×30 cm，源波距为100 cm，剂量率为480 cGy/min，单次照射4Gy。对照组树鼩不进行照射。

1.3 观察指标 （1）一般情况：观察两组实验期间的一般情况，包括精神状态、活动度、食欲、死亡等；（2）血常规和血生化指标：分别于照射后7、14、21和28 d，尾静脉采集树鼩外周血，全自动生化分析仪检测血生化指标，全自动血细胞分析仪检测血常规指标；（3）重要脏器的病理形态学观察：于照射后第7 d，断头处死树鼩，取肾、肺、肝、脾、胃、小肠等脏器，用4%多聚甲醛固定，常规石蜡切片，苏木精伊红（HE）染色，光镜下观察脏器的病理变化。

2 结果

2.1 两组一般情况比较 照射组经照射后，出现精神萎靡、活动度少、拉稀便、进食少。在照射后2 w，对照组存活率为100%；而照射组在照射后1 w时存活率为87.5%（2/16），2 w时为50.0%（8/16），2 w以后无树鼩死亡。

2.2 照射后不同时间血常规指标的变化 由表1可以看出，与对照组比较，除EO外，在照射后7～28 d中，照射组血常规指标均发生了显著的变化，RBC基本是持续降低；WBC、NEU、LYM、BASO、HGB是先降低后持续升高；而PLT是先降低后升高再降低。

2.3 照射后不同时间血生化指标的变化 由表2可以看出，与对照组比较，在照射后7～28 d中，照射组ALB、TP和DBIL基本无显著变化（P＞0.05）；BUN为先升高，后持续降低，但仍然高于对照组（P＜0.05）；TBIL是先降低，后持续升高，且高于对照组（P＜0.05）；其他指标基本都是降低或降低后升高再降低。

2.4 照射树鼩主要脏器病理形态学改变 照射后第7 d，肾小球、肾小管变性，仅见细胞核，结构消失；胰岛小样变性；肝充血，肝细胞肿胀；肠上皮黏膜脱落，浆细胞有炎症，上皮黏膜坏死；肺泡室充血，肺水肿，肺泡坏死，肺泡间质内细胞明显增多；胃黏膜脱落、坏死、水肿；脾脏：充血；睾丸：曲细精管、生精细胞变性，间隙变宽，毛细管充血。见图1。

表1 照射后不同时间血常规指标的变化

表2 照射后不同时间血生化指标的变化

3 讨论

随着核能的广泛应用和核事故的频发，辐射污染问题也日益成为人们关注的环境问题，使人类健康受到威胁，从而急性放射病的预防和救治成为当前科研的焦点之一。辐射剂量越大，对机体造成的伤害越明显[2]，体内各个系统都会受到损伤，其中造血、免疫、胃肠道、生殖系统的辐射敏感性较高[3]。树鼩属于攀鼩目，在生理解剖、神经发育、肝炎病毒感染特性及心理应激模式等方面与灵长类、甚至人类高度相似，被广泛用于人类医学实验研究的诸多领域[4]。

本研究结果表明，树鼩经4Gy一次性X射线照射后，出现精神萎靡、活动度少、拉稀便、进食少等症状，照射组的总死亡率为50%；照射后第7 d树鼩外周血WBC、NEU（#）、HGB、PLT含量显著降低，之后逐渐恢复，显示辐射造成树鼩造血损伤，表明此种辐射造成的造血功能损伤为可逆损伤[5]。照射后第7 d树鼩血清BUN、CREA含量显著升高，说明照射引起树鼩肾功能障碍；照射后第7 d树鼩血清ALT、 AST、LDH含量显著降低，IBIL、TBIL含量显著升高，说明照射引起树鼩肝功能和心功能障碍；且照射后第28 d树鼩血清BUN、IBIL含量显著升高(P＜0.01)，ALT、AST含量显著降低(P＜0.01)，说明照射引起的肝肾功能和心功能损伤时效较长，且难于恢复[6-7]。经病理检测结果证实，各个器官均有不同程度的炎症反应和坏死表现，从而也验证了肝、肾、心肌酶谱功能指标改变的病理基础。由胃和小肠的解剖结果和病理结果可知，辐射损伤对树鼩胃肠系统的损伤最为明显。而睾丸的病理变化表明，放射损伤对树鼩生殖系统有一定的损伤作用，这与相关报道相一致[8]。

由此可见，本实验首次建立了树鼩全身照射急性损伤的动物模型，为进一步深入研究辐射损伤提供了一种新的动物模型。

[1] 徐新平,陈红波,贲昆龙,树鼩在医学生物学中的应用[J].中国实验动物学报,2005,13(3):187-190.

[2] 徐少文,张茂,干建新,等.重视创伤救治中的辐射损伤[J].中华急诊医学杂志,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，张云，梁斌，等．实验动物树鼩和人类疾病的树鼩模型研究概述[J]．动物学研究,2013,34(2):59-69.

[5] 李德冠,王月英,吴红英,等.电离辐射对不同品系小鼠造血功能的影响[J].中国辐射卫生,2010,19(3):261-262.

[6] 周舟，张蕾，郝玉通，等.超宽谱微波急性辐射对大鼠外周血血象的影响[J].强激光与粒子束,2006,18(11):1861-1863.

[7] 孟凡旭,单玉兴,董娟聪,等.不同剂量电离辐射对小鼠脾脏调节性T细胞及TGF-β1表达的影响 [J].吉林大学学报：医学版, 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

图1 照射后第7 d，树鼩主要器官病理学变化（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）

国家科技支撑计划项目（2014BI01B0）；国家973计划项目（2012CB5181060）；云南省科技计划重点项目(2013CA005）

650032昆明,成都军区昆明总医院细胞生物治疗中心，干细胞与免疫细胞生物医药技术国家地方联合工程实验室,云南省细胞治疗技术转化医学重点实验室，云南省干细胞工程实验室，昆明市干细胞与再生医学研究重点实验室

潘兴华，E-mail:xinghuapan@aliyun.com;庞荣清,E-mail:pangrq2000@aliyun.com