重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(rhG-CSF)對(duì)中子重度骨髓型急性放射病比格犬的實(shí)驗(yàn)治療研究.pdf

1、當(dāng)前,世界各有核國(guó)家繼續(xù)堅(jiān)持核威懾的核心思想,認(rèn)為核武器是維護(hù)國(guó)家安全和利益的重要保障,無(wú)核國(guó)家也正在極力發(fā)展核武器,我國(guó)受周邊國(guó)家核武器的威脅逐漸增加。其次,當(dāng)前恐怖活動(dòng)猖獗,恐怖分子使用簡(jiǎn)易爆炸裝置破壞核設(shè)施的可能性也隨時(shí)存在。此外,核能和核技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中因操作失誤等導(dǎo)致的臨界事故也時(shí)有發(fā)生。不論是核武器爆炸還是重大核輻射事故均可導(dǎo)致大量人群受到不同比例中子和γ射線(xiàn)混合照射。研究表明,中子比例越高損傷效應(yīng)越重。為做好核輻射突發(fā)事件醫(yī)

2、學(xué)應(yīng)急準(zhǔn)備,開(kāi)展高比例中子-γ射線(xiàn)混合照射所致急性放射病(acute radiation sickness,ARS)的實(shí)驗(yàn)治療研究具有重大的軍事和社會(huì)意義。
　　眾所周知,造血損傷是骨髓型ARS的基本損傷。目前,利用基因工程重組技術(shù)制備的重組造血生長(zhǎng)因子已成為促進(jìn)ARS造血功能恢復(fù)治療中的首選藥物。其中重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(rhG-CSF)具有促進(jìn)骨髓造血細(xì)胞增殖分化形成粒細(xì)胞集落、誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞終末分化和增強(qiáng)中性粒細(xì)胞功能等

3、作用,用于γ射線(xiàn)所致骨髓型ARS具有良好的治療效果,成為國(guó)際公認(rèn)的ARS治療藥物之一。但關(guān)于rhG-CSF對(duì)中子重度以上骨髓型ARS的治療效果尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。此外,在 rhG-CSF的應(yīng)用時(shí)機(jī)及用藥劑量和方法等方面仍存在許多值得探討的問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題我們進(jìn)行了兩方面的探索。
　　首先,給予比格犬2.3Gy90％中子照射以制造中子重度骨髓型ARS動(dòng)物模型,結(jié)果顯示照射對(duì)照組動(dòng)物75％死亡,死亡動(dòng)物平均存活10.8d;照射后出現(xiàn)嘔吐

4、、腹瀉、血水便等十分嚴(yán)重的胃腸道癥狀、體溫明顯升高、全血細(xì)胞急劇減少、骨髓造血細(xì)胞空虛,從以上情況分析,該照射條件可致中子重度骨髓型ARS。與等效劑量的γ射線(xiàn)照射犬比較,2.3Gy中子照射動(dòng)物的早期死亡(7d內(nèi))發(fā)生率增加,死亡時(shí)間提前;早期胃腸道癥狀、感染及臨床出血發(fā)生時(shí)間更早,程度更重;皮膚損傷重;外周血白細(xì)胞數(shù)下降更為迅速,但白細(xì)胞最低值相當(dāng)。此外,還發(fā)現(xiàn)比格犬受到2.3Gy中子照射后,其凝血系統(tǒng)在初期處于高凝狀態(tài),極期時(shí)處于低凝

5、狀態(tài),照射后15d最為明顯;凝血功能改變以?xún)?nèi)源性凝血途徑為主,在病程的初期至極期纖維蛋白原含量均明顯增高;血小板數(shù)量和聚集功能同時(shí)下降。照射后早期的高凝狀態(tài)及毛細(xì)血管脆性和通透性增加可能是2.3Gy中子照射動(dòng)物早期死亡的主要原因之一。
　　模型制備完成后,一組動(dòng)物在照射后1h內(nèi)開(kāi)始給予rhG-CSF10μg/kg皮下注射,連續(xù)給藥21d,結(jié)果顯示小劑量rhG-CSF連續(xù)給藥聯(lián)合對(duì)癥支持治療可改善照射動(dòng)物的生存質(zhì)量,提高外周血白細(xì)胞

6、和中性粒細(xì)胞數(shù)最低值,有效控制中子照射所致的感染癥狀,使中子重度骨髓型ARS比格犬全部存活(與照射對(duì)照組比較,P<0.05);此外,還發(fā)現(xiàn)小劑量rhG-CSF連續(xù)給藥可糾正2.3Gy中子照射初期的高凝狀態(tài),縮短極期時(shí)凝血活酶生成時(shí)間,加快血凝塊形成的速度,改善內(nèi)源性凝血功能紊亂,下調(diào)纖維蛋白原的異常增高,改善血小板聚集功能,從而改善受照射動(dòng)物初期和極期的凝血功能紊亂,這為ARS早期和極期出血的防治提供了重要線(xiàn)索。
　　另一組動(dòng)物在

7、照射后0.5和24h各一次給予rhG-CSF200μg/kg皮下注射治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大劑量 rhG-CSF早期干預(yù)聯(lián)合對(duì)癥支持治療同樣可提高2.3Gy中子照射比格犬外周血白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞最低值,促進(jìn)其恢復(fù),使中子重度骨髓型ARS比格犬全部存活(與照射對(duì)照組比較,P<0.05);還可減少外周血細(xì)胞凋亡,提高2.3Gy中子照射早期外周血有核細(xì)胞集落形成能力。此外,還發(fā)現(xiàn)大劑量 rhG-CSF早期干預(yù)不但能減輕免疫器官的損傷,而且還可增強(qiáng)脾臟

8、的免疫功能,表現(xiàn)為脾臟白髓數(shù)量明顯增加;更重要的是,能夠完全有效地促進(jìn)骨髓造血功能恢復(fù),使骨髓造血細(xì)胞的數(shù)量和密度保持在正常水平。這提示盡早將骨髓造血細(xì)胞動(dòng)員入外周血可能會(huì)減輕造血細(xì)胞凋亡和壞死后對(duì)骨髓造血微環(huán)境的影響,進(jìn)而有利于骨髓造血功能的恢復(fù)。
　　最后,針對(duì)中子輻射損傷效應(yīng)重的特點(diǎn),本研究還系統(tǒng)觀(guān)察了2.3Gy中子照射對(duì)比格犬非造血器官的病理組織學(xué)及功能改變,2.3Gy中子照射后動(dòng)物的胃腸損傷主要為功能紊亂,結(jié)構(gòu)損傷較輕。

9、免疫系統(tǒng)的早期改變?yōu)榧?xì)胞數(shù)量減少、脾臟和淋巴結(jié)萎縮、結(jié)構(gòu)消失、免疫球蛋白生成受抑。rhG-CSF治療可促進(jìn)免疫組織的恢復(fù),尤其是大劑量rhG-CSF治療不但能減輕中子輻射對(duì)免疫器官的損傷,而且還可增強(qiáng)脾臟的免疫功能。中子-γ射線(xiàn)混合照射引起的肺部損傷較單純的γ射線(xiàn)更為嚴(yán)重,但病變過(guò)程與γ射線(xiàn)照射基本一致。2.3Gy中子照射所致的生殖系統(tǒng)和腎臟損傷基本上可自行恢復(fù)。但引起的大腦皮質(zhì)內(nèi)細(xì)小血管周?chē)煌潭人[則難以恢復(fù)。2.3Gy中子照射僅

10、在照射后早期引起心肌功能受損,未見(jiàn)明顯病理組織學(xué)改變。
　　綜上所述,不論是小劑量rhG-CSF連續(xù)給藥還是大劑量rhG-CSF早期干預(yù)均對(duì)2.3Gy中子-γ射線(xiàn)混合照射所致重度骨髓型ARS比格犬有明顯的治療作用,可以促進(jìn)照射犬體內(nèi)殘留造血干/祖細(xì)胞的增殖、分化和成熟,從而加速造血功能的重建,表現(xiàn)為中子ARS比格犬極期外周血白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞數(shù)最低值的升高,明顯降低因白細(xì)胞數(shù)嚴(yán)重低下而導(dǎo)致的感染并發(fā)癥的發(fā)生率和/或減輕其程度,提高