60Coγ射线对血管平滑肌细胞增殖的影响
作者：贾光宏 陈冬庆
单位：贾光宏(咸宁医学院附属第一医院心内科，咸宁 437100)；陈冬庆(咸宁医学院附属第一医院儿科，咸宁 437100)
关键词：射线；平滑肌细胞；增殖
咸宁医学院学报000105 摘 要 目的：探导放疗预防再狭窄(RS)最佳照射剂量，为临床血管成形术后特别是冠状动脉成形术(PTCA)后行冠脉内放疗防治RS的可行性及最佳照射剂量提供理论依据。方法：培养的动脉平滑肌细胞分别接受7.0、14Gy γ射线照射，用3 H-TdR掺入实验检测3 H-TdR摄入量，同时观察细胞形态变化。结果：14Gyγ射线使平滑肌细胞的3 H-TdR摄入量明显减少(P<0.01)。细胞出现空泡样变，部分细胞死亡。结论：14Gy 60Coγ射线能明显抑制平滑肌细胞增殖。
, 百拇医药
中图分类号 R815.5 文献标识码 A 文章编号 1008-0635(2000)01-0014-03
Effect of 60 Co γ-Irradiation on the Proliferation of Vascular Smoth Muscle Cells
JIA Guanghong
(Department of Cardiology,Xianning Medical College,Xianning 437100)
CHEN Dongqing
(Department of Padietry,First Affliated Hospital of Xianning Meclical College,Xianning 437100)
, 百拇医药
ABSTRACT Objective To examine the effect of γ-irradiation on the PTCA.Methods The cultured smoth muscle cells (SMC) were radiated by 7.0,14Gy 60Co γ-irradiation,proliferation degree was measured with [3 H]-thymidine incorporation method and morphological changes were also observed.Results The intake of 3 H-TdR after 14Gy 60Co γ-irradiation was significantly lower than that of the control group (P<0.01),vacuolar-degenerated and dead cells were observed in 14Gy 60Co γ-irradiation group.Conclusion The prolifaration of vascular SMC can be obviously inhibited by 14Gy 60Coγ-irradiation.
, http://www.100md.com
KEY WORDS Irradiation；Smooth Muscle Cell；Proliferation
自本世纪七十年代Gruentzig第一次成功地施行PTCA以来，PTCA已成为治疗冠心病的有效手段，然而术后30%～50%的再狭窄率严重影响了PTCA的长期疗效。再狭窄(RS)目前认为主要是平滑肌细胞(SMC)过度增殖、迁移引起的。为抑制SMC增殖，进行了各种试验，如药物干预、血管内支架等，但结果均令人失望。近几年，国外工作者正利用放疗治疗预防PTCA后RS发展，已取得了一些成果。但对一些机制和剂量问题尚不明确，本文通过3 H-TdR掺入实验研究射线对SMC增殖的影响，以探讨放疗防治RS的可行性及最佳照射剂量。
1 材料与方法
1.1主要试剂
M199培养基(GIBCO公司)、小牛血清(上海浦东开发区)、胰旦白酶粉剂(Sigma公司)，3 H-TdR(上海原子能研究所)，液体闪烁计数仪(FJ-2107G-西安262厂)
, 百拇医药
1.2 细胞培养
无菌条件下取猪主动脉，采用组织块贴壁法培养血管平滑肌细胞，置于37℃、5%CO2的培养箱中培养，培养使用M199培养液(含20%的小牛血清、100μg/ml青霉素、100μg/ml链霉素)，待细胞呈长梭形，典型的峰、谷状重叠生长及α-actin鉴定确认为SMC后，取生长良好的第三代细胞用于实验。
1.3 γ射线照射及3H-TdR掺入实验
主动脉平滑肌细胞以5×104/ml接种于12孔板，每孔1ml，置于CO2培养箱中孵育60小时，细胞进入指数片长期后分为对照组与实验组，实验组分别接受7.0、14Gy γ射线照射，照射后加入2μCi 3 H-TdR，重新送入CO2培养箱中培养，于24小时后用液体闪烁测量仪测定3 H-TdR摄入量(以CPM值表示)。
, 百拇医药
1.4 统计方法
所有计量资料均以均数±标准差 (
±s)表示，不同照射剂量间CPM值的差异性采用t检验，通过SAS软件行统计处理。
2 结 果
2.1形态学观察
照射前各组细胞均呈典型的长梭形，细胞轮廓模糊，并可见峰、谷状重叠生长。照射后24h对照组保持原结构特点，而7.0、14Gy组可见细胞间隙增大，细胞轮廓明显增强，14Gy组还可见空泡样改变，并可见部分细胞失去原形态特点成为棒状或退缩为园形。在14Gy组中可见部分细胞漂于培养液中，吸取少许悬浮细胞台盼蓝染色可见细胞为蓝色。
2.2 60 Coγ射线对平滑肌细胞增殖的影响见表1
, http://www.100md.com
从表看出，7.0Gy与对照组相比，差异无显著性，说明7.0Gy不能有效抑制平滑肌细胞增殖，14Gy与对照组相比差异有显著性(P<0.01)，说明14Gy能有效抑制平滑肌细胞增殖，细胞合成减少。
表1 射线照射后3 H-TdR掺入实验结果(±s) 剂量(Gy)
n
cpm
对照组
6
2075.67±192.20
7.0
, http://www.100md.com 6
1869.31±156.12
14
6
537.33±108.03*
与对照组比较*P<0.013 讨 论
研究证明，PTCA术后RS是由时间上相互重叠的三个机制造成的，即血管弹性回缩、内膜增生及血管重构，其中血管损伤引起的SMC增殖并分泌基质所致的内膜增生是RS的重要环节[1]。而射线可通过原发作用即直接作用或通过使水产生辐解反应使之产生H+及OH而作用于生物大分子特别是DNA，使其结构发生变化，影响DNA复制而抑制细胞增殖[2]，从而达到防止PTCA术后RS的目的。
, http://www.100md.com
本实验通过3 H-TdR掺入实验研究射线照射对SMC增殖的影响，由于TdR即胸腺嘧啶核苷，是DNA合成的特异性原料，可随细胞DNA合成而掺入细胞，由此通过测定细胞内同位素释放的射线量而间接了解细胞增殖情况。本实验显示：14Gy射线能使细胞发生实验样变性，甚至死亡，使 3 H-TdR掺入明显下降，证实能抑制细胞增殖。
关于最佳剂量问题，Waksman[3]证实小于等于7Gy剂量只能延迟RS，而不能消除RS。本实验支持上述观点，7Gy不能有效抑制细胞增殖，可能是由于SMC对射线不敏感的原因，而14Gy是能抑制细胞增殖，从而达到防治RS的目的。尽管大于14Gy的射线剂量也可以用于抑制平滑肌细胞增殖，预防RS发生，但考虑大剂量射线会引起临床上许多副作用，如肿瘤、血管闭塞[4]等，所以结合临床考虑14Gy是安全、有效的。
参考文献
, 百拇医药
1，Borok TL,Bray M,Sinclair I,et al.Role of ionizing irradition for 383 keloids.Int J Radiat Oncol Biol Phys，1988;15:865
2，吕星.放射生物学.军事医学科学出版社，1998：28～37
3，Waksman K,Robinson KA,Crocker IR,et al.Intracoronay low-dose radiation inhibits reointima formation after coronary artery balloon injury in the swine restenosis model,Circulation，1995；92：3025
4，Lane J,Panl S.Radiation therapy-induce Cardiac injury.Am Heart J，1995；129：1195
(收稿：1999-12-13), 百拇医药
单位：贾光宏(咸宁医学院附属第一医院心内科，咸宁 437100)；陈冬庆(咸宁医学院附属第一医院儿科，咸宁 437100)
关键词：射线；平滑肌细胞；增殖
咸宁医学院学报000105 摘 要 目的：探导放疗预防再狭窄(RS)最佳照射剂量，为临床血管成形术后特别是冠状动脉成形术(PTCA)后行冠脉内放疗防治RS的可行性及最佳照射剂量提供理论依据。方法：培养的动脉平滑肌细胞分别接受7.0、14Gy γ射线照射，用3 H-TdR掺入实验检测3 H-TdR摄入量，同时观察细胞形态变化。结果：14Gyγ射线使平滑肌细胞的3 H-TdR摄入量明显减少(P<0.01)。细胞出现空泡样变，部分细胞死亡。结论：14Gy 60Coγ射线能明显抑制平滑肌细胞增殖。
, 百拇医药
中图分类号 R815.5 文献标识码 A 文章编号 1008-0635(2000)01-0014-03
Effect of 60 Co γ-Irradiation on the Proliferation of Vascular Smoth Muscle Cells
JIA Guanghong
(Department of Cardiology,Xianning Medical College,Xianning 437100)
CHEN Dongqing
(Department of Padietry,First Affliated Hospital of Xianning Meclical College,Xianning 437100)
, 百拇医药
ABSTRACT Objective To examine the effect of γ-irradiation on the PTCA.Methods The cultured smoth muscle cells (SMC) were radiated by 7.0,14Gy 60Co γ-irradiation,proliferation degree was measured with [3 H]-thymidine incorporation method and morphological changes were also observed.Results The intake of 3 H-TdR after 14Gy 60Co γ-irradiation was significantly lower than that of the control group (P<0.01),vacuolar-degenerated and dead cells were observed in 14Gy 60Co γ-irradiation group.Conclusion The prolifaration of vascular SMC can be obviously inhibited by 14Gy 60Coγ-irradiation.
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KEY WORDS Irradiation；Smooth Muscle Cell；Proliferation
自本世纪七十年代Gruentzig第一次成功地施行PTCA以来，PTCA已成为治疗冠心病的有效手段，然而术后30%～50%的再狭窄率严重影响了PTCA的长期疗效。再狭窄(RS)目前认为主要是平滑肌细胞(SMC)过度增殖、迁移引起的。为抑制SMC增殖，进行了各种试验，如药物干预、血管内支架等，但结果均令人失望。近几年，国外工作者正利用放疗治疗预防PTCA后RS发展，已取得了一些成果。但对一些机制和剂量问题尚不明确，本文通过3 H-TdR掺入实验研究射线对SMC增殖的影响，以探讨放疗防治RS的可行性及最佳照射剂量。
1 材料与方法
1.1主要试剂
M199培养基(GIBCO公司)、小牛血清(上海浦东开发区)、胰旦白酶粉剂(Sigma公司)，3 H-TdR(上海原子能研究所)，液体闪烁计数仪(FJ-2107G-西安262厂)
, 百拇医药
1.2 细胞培养
无菌条件下取猪主动脉，采用组织块贴壁法培养血管平滑肌细胞，置于37℃、5%CO2的培养箱中培养，培养使用M199培养液(含20%的小牛血清、100μg/ml青霉素、100μg/ml链霉素)，待细胞呈长梭形，典型的峰、谷状重叠生长及α-actin鉴定确认为SMC后，取生长良好的第三代细胞用于实验。
1.3 γ射线照射及3H-TdR掺入实验
主动脉平滑肌细胞以5×104/ml接种于12孔板，每孔1ml，置于CO2培养箱中孵育60小时，细胞进入指数片长期后分为对照组与实验组，实验组分别接受7.0、14Gy γ射线照射，照射后加入2μCi 3 H-TdR，重新送入CO2培养箱中培养，于24小时后用液体闪烁测量仪测定3 H-TdR摄入量(以CPM值表示)。
, 百拇医药
1.4 统计方法
所有计量资料均以均数±标准差 (
±s)表示，不同照射剂量间CPM值的差异性采用t检验，通过SAS软件行统计处理。2 结 果
2.1形态学观察
照射前各组细胞均呈典型的长梭形，细胞轮廓模糊，并可见峰、谷状重叠生长。照射后24h对照组保持原结构特点，而7.0、14Gy组可见细胞间隙增大，细胞轮廓明显增强，14Gy组还可见空泡样改变，并可见部分细胞失去原形态特点成为棒状或退缩为园形。在14Gy组中可见部分细胞漂于培养液中，吸取少许悬浮细胞台盼蓝染色可见细胞为蓝色。
2.2 60 Coγ射线对平滑肌细胞增殖的影响见表1
, http://www.100md.com
从表看出，7.0Gy与对照组相比，差异无显著性，说明7.0Gy不能有效抑制平滑肌细胞增殖，14Gy与对照组相比差异有显著性(P<0.01)，说明14Gy能有效抑制平滑肌细胞增殖，细胞合成减少。
表1 射线照射后3 H-TdR掺入实验结果(
±s) 剂量(Gy)n
cpm
对照组
6
2075.67±192.20
7.0
, http://www.100md.com 6
1869.31±156.12
14
6
537.33±108.03*
与对照组比较*P<0.013 讨 论
研究证明，PTCA术后RS是由时间上相互重叠的三个机制造成的，即血管弹性回缩、内膜增生及血管重构，其中血管损伤引起的SMC增殖并分泌基质所致的内膜增生是RS的重要环节[1]。而射线可通过原发作用即直接作用或通过使水产生辐解反应使之产生H+及OH而作用于生物大分子特别是DNA，使其结构发生变化，影响DNA复制而抑制细胞增殖[2]，从而达到防止PTCA术后RS的目的。
, http://www.100md.com
本实验通过3 H-TdR掺入实验研究射线照射对SMC增殖的影响，由于TdR即胸腺嘧啶核苷，是DNA合成的特异性原料，可随细胞DNA合成而掺入细胞，由此通过测定细胞内同位素释放的射线量而间接了解细胞增殖情况。本实验显示：14Gy射线能使细胞发生实验样变性，甚至死亡，使 3 H-TdR掺入明显下降，证实能抑制细胞增殖。
关于最佳剂量问题，Waksman[3]证实小于等于7Gy剂量只能延迟RS，而不能消除RS。本实验支持上述观点，7Gy不能有效抑制细胞增殖，可能是由于SMC对射线不敏感的原因，而14Gy是能抑制细胞增殖，从而达到防治RS的目的。尽管大于14Gy的射线剂量也可以用于抑制平滑肌细胞增殖，预防RS发生，但考虑大剂量射线会引起临床上许多副作用，如肿瘤、血管闭塞[4]等，所以结合临床考虑14Gy是安全、有效的。
参考文献
, 百拇医药
1，Borok TL,Bray M,Sinclair I,et al.Role of ionizing irradition for 383 keloids.Int J Radiat Oncol Biol Phys，1988;15:865
2，吕星.放射生物学.军事医学科学出版社，1998：28～37
3，Waksman K,Robinson KA,Crocker IR,et al.Intracoronay low-dose radiation inhibits reointima formation after coronary artery balloon injury in the swine restenosis model,Circulation，1995；92：3025
4，Lane J,Panl S.Radiation therapy-induce Cardiac injury.Am Heart J，1995；129：1195
(收稿：1999-12-13), 百拇医药