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编号:10267047
急性放射病患者恢复期外周血淋巴细胞表型及功能分析
http://www.100md.com 《中华放射医学与防护杂志》 1998年第1期
     作者:闵锐 沈茜 刘本俶 陈杞 孟祥顺 杨如俊 肖锦松 郭明珠 董俊瑞

    单位:200433 上海,第二军医大学放射医学研究室(闵锐 陈杞 孟祥顺 杨如俊 肖锦松 郭明珠 董俊瑞),长海医院(沈茜 刘本FDA1)

    关键词:急性放射病;T淋巴细胞表型;淋巴细胞功能;恢复期

    中华放射医学与防护杂志980107.htm

    目的 了解急性放射病患者恢复期间外周血淋巴细胞功能。方法 用流式细胞仪分析淋巴细胞表型,3H\|TdR掺入法分别分析T细胞和NK细胞功能。结果 照后4.5年,患者外周血CD+4T细胞仍有不同程度低于正常对照;受照剂量大于2Gy者CD+8T细胞数明显高于正常,而受照时年龄为54岁者CD+8T细胞明显低于对照;多数患者外周血NK细胞数和功能都高于正常对照。 结论 受照者外周血T细胞功能恢复与受照剂量大小及年龄因素有关,恢复期NK细胞数量和活性增高,对于弥补T细胞功能不足具有积极意义。
, 百拇医药
    Analysis of phenotype and function of peripheral blood lymphocytes for patients with acute radiation sickness during recovery stage.Min Rui1,Shen Qian2,Liu Benti2,et al.1.Department of Radiation Medicine,The Second Military Medical University,Shanghai 200433,China.2.Changhai Hospital,Shanghai 200433,China.

    Objective To research the peripheral blood lymphocyte functions in patients with acute radiation sickness during recovery stage. Methods Phenotype of lymphocytes was analysed with flow cytometry;the functions of T cells and NK cells were analysed by biological method through determination of 3H\|TdR incorporation. Results At four and a half years after radiation exposure the CD+4 T cell counts in patients' peripheral blood was still lower than those in normal controls;the patients whose exposure dose was over 4 Gy showed higher PB CD+8 T cell counts but a patient exposed at the age of 54 years showed obviously lower counts;during restoration,all patients had enhanced CD+16 cell count and NK cell function. Conclusion The restoration of T cell functions for the patients seemed associated with exposure dose and patients’ age at the time of exposure;the enhancement in the number and activity of the NK cells for the patients during restoration may play a significant role in cellular immune recovery.
, 百拇医药
    Key words Acute radiation sickness T cell phenotype Lymphocyte function Reco-very stage

    全身大剂量均匀照射致机体免疫功能抑制和损伤涉及面广,影响因素较多,十分复杂。淋巴细胞作为机体免疫系统的重要组成成分,其表型和功能的变化在一定程度上可反映机体的免疫功能状态。研究ARS患者恢复期间外周血淋巴细胞表型及功能,有利于了解大剂量电离辐射后机体免疫损伤及恢复规律,评价受照者机体免疫功能状况及生存质量。本文作者报道5例ARS患者恢复期间,3年外周血淋巴细胞表型及功能的连续观察结果。

    1 材料和方法

    1.1 病例:5名患者基本情况参见参考文献[1]。正常对照均为健康男性,过去均不曾有放射接触史,平均年龄38岁。

    1.2 淋巴细胞表型分析及功能测定:详细方法步骤见参考文献[2,3]。
, 百拇医药
    2 结果

    2.1 淋巴细胞表型:5例ARS患者恢复后2.5~4.5年间外周血淋巴细胞表型分析结果见表1。

    结果表明,患者“龙”、“给”外周血TCR、CD3阳性细胞百分率仍未恢复到正常值水平。照后4.5年,患者“龙”的CD3阳性细胞百分率明显回升,而患者“给”仍低于正常对照值;受照剂量≥2.5Gy的3例患者,照后4.5年外周血CD4阳性细胞百分率仍低于正常对照,受照剂量大于4Gy的两例患者CD8阳性T细胞则明显高于其他患者及正常对照,而受照时年龄超过50岁的患者“给”外周血CD8阳性T细胞一直较低;在整个观察期间,患者“龙”和“给”外周血CD16阳性细胞数一直高于其他患者和正常对照值,患者“俊”的CD16阳性细胞值却一直较低;所有患者外周血CD25阳性细胞百分率均很早恢复到正常值水平。
, 百拇医药
    2.2 淋巴细胞增殖:针对T淋巴细胞表面多个特异刺激位点,分别用PHA、rIL\|2和抗人T淋巴细胞CD3单抗刺激患者外周血淋巴细胞,通过分析刺激指数(SI)评估T细胞增殖功能,结果见表2。

    表1 急性放射病患者外周血淋巴细胞表型分析结果 患者

    吸收剂量(Gy)

    受照时

    年龄(岁)

    照后时

    间(年)

    表型阳性细胞百分率(%)

    TCR

    CD2
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    CD3

    CD4

    CD8

    CD16

    CD18

    CD25

    HLA\|DR

    龙

    5.2

    24

    2.5

    48.80
, 百拇医药
    —

    42.63

    —

    —

    —

    86.78

    5.85

    —

    3.5

    54.20

    —

    46.40

    29.30
, 百拇医药
    22.84

    41.40

    —

    4.98

    —

    4.5

    —

    83.02

    62.76

    28.78

    39.19

    27.73

    —
, 百拇医药
    6.96

    14.63

    俊

    4.1

    45

    2.5

    71.14

    —

    58.74

    —

    —

    —

    96.80
, http://www.100md.com
    6.13

    —

    3.5

    64.20

    —

    56.64

    18.56

    44.30

    11.02

    —

    2.26

    —

    4.5
, http://www.100md.com
    —

    83.50

    71.12

    24.84

    50.52

    21.40

    —

    4.50

    22.04

    给

    2.4

    55

    2.5
, 百拇医药
    43.37

    —

    47.59

    —

    —

    —

    87.70

    4.67

    —

    3.5

    57.10

    —

    21.06
, 百拇医药
    13.20

    11.38

    69.96

    —

    3.78

    —

    4.5

    —

    76.74

    40.08

    25.27

    15.01

    38.13
, 百拇医药
    —

    7.12

    33.70

    武

    2.5

    20

    2.5

    —

    —

    —

    —

    —

    —

    89.90
, 百拇医药
    8.81

    —

    3.5

    63.94

    —

    66.42

    34.10

    34.66

    16.98

    —

    4.68

    —

    4.5
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    —

    81.94

    75.10

    38.38

    29.12

    17.42

    —

    9.17

    27.83

    军

    2.0

    33

    2.5
, http://www.100md.com
    66.62

    —

    61.53

    —

    —

    —

    94.46

    6.52

    —

    3.5

    66.31

    —

    65.32
, 百拇医药
    25.98

    16.74

    22.56

    —

    4.42

    —

    4.5

    —

    86.00

    67.58

    40.06

    22.07

    29.77
, 百拇医药
    —

    8.64

    20.88

    正常

    对照

    2.5

    (n=3)

    68.32

    ±9.60

    —

    70.14

    ±5.6

    —
, 百拇医药
    —

    —

    89.76

    ±10.30

    7.69

    ±3.40

    —

    3.5

    (n=5)

    68.2

    ±4.32

    —

    68.06
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    ±8.61

    41.38

    ±5.51

    24.91

    ±4.89

    17.34

    ±7.41

    —

    7.02

    ±2.78

    —

    4.5

    —
, http://www.100md.com
    —

    —

    —

    —

    —

    —

    —

    —

    注:表中,TCR为T淋巴细胞抗原受体;CD2、CD3、CD4、CD8均为T淋巴细胞表面抗原标记;CD16为NK细胞分化抗原标记;CD18为淋巴细胞粘附分子抗原;CD25为淋巴细胞IL\|2受体;HLA\|DR为人类白细胞相关抗原D区R位点抗原表2 患者外周血淋巴细胞对不同刺激的增殖反应 患者
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    照后时间(年)

    本底计数

    (*min-1)

    PHA

    rIL\|2

    CD3单抗

    计数(*min-1)

    SI

    计数(*min-1)

    SI

    计数(*min-1)
, 百拇医药
    SI

    龙

    2.5

    226

    17862

    79.0

    3570

    15.7

    1904

    8.4

    3.5

    349

    5570
, http://www.100md.com
    15.9

    397

    1.1

    462

    1.3

    4.5

    289

    64620

    225.6

    13235

    37.3

    38206

    127.6
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    俊

    2.5

    268

    29628

    110.7

    7770

    29.0

    2460

    9.2

    3.5

    418

    14312

    34.2
, http://www.100md.com
    746

    1.9

    1132

    2.7

    4.5

    363

    58370

    160.8

    13454

    32.3

    15305

    36.7

    给
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    2.5

    209

    16519

    79.0

    5129

    24.5

    2198

    10.5

    3.5

    431

    5477

    12.7

    439
, 百拇医药
    1.1

    780

    1.8

    4.5

    340

    37400

    110.0

    7806

    21.5

    10701

    29.5

    武

    2.5
, 百拇医药
    376

    29871

    79.4

    6125

    16.2

    4902

    13.0

    3.5

    353

    27692

    51.7

    643

    1.2
, http://www.100md.com
    1309

    2.4

    4.5

    276

    54703

    198.2

    13523

    34.7

    29865

    76.7

    军

    2.5

    281
, 百拇医药
    24899

    88.6

    7369

    26.2

    5925

    21.0

    3.5

    372

    10241

    27.5

    456

    1.2

    1349
, 百拇医药
    3.6

    4.5

    1069

    291196

    272.4

    18314

    38.2

    55491

    115.8

    对照

    2.5

    215±31

    25100±4103
, 百拇医药
    116.7

    8003±1172

    37.2

    8364±1250

    38.9

    (n=5)

    3.5

    463±69

    14630±2196

    31.9

    510±63

    1.1

, http://www.100md.com     1356±262

    2.9

    (n=5)

    4.5

    339±47

    96290±8084

    228.6

    —

    —

    —

    —

    (n=3)

    可见,照后2.5年,所有患者外周血T细胞应答PHA、rIL\|2和抗CD3单抗刺激反应的能力仍偏低。照后3.5年,5例患者外周血T细胞应答rIL\|2刺激的反应能力基本恢复至正常对照水平,而在其他患者外周T细胞应答PHA和抗CD3单抗刺激反应的能力已恢复甚至超过正常水平的情况下,患者“龙”和“给”仍未恢复。照后4.5年,患者“龙”的T细胞应答PHA刺激的能力逐渐上升到正常值水平,而患者“俊”则又降至正常值以下。年龄偏大的患者外周血T细胞应答抗CD3单抗刺激的能力低于年轻患者。由于T细胞应答特异刺激的能力与细胞表面介导分子的数量和功能活性有关,受照剂量大及受照时年龄大的患者,外周血T细胞应答各种特异刺激的能力恢复较慢,表明T细胞表面功能分子数量和功能的恢复与受照剂量大小和受照者的年龄有关。
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    2.3 T淋巴细胞及NK细胞的杀伤功能:用重组白细胞介素Ⅱ(rIL\|2)体外诱导患者外周血淋巴细胞,观察其特异杀伤功能。结果显示,照后2.5年,患者“武”和“军”外周血T淋巴细胞白介素诱导的杀伤活性已恢复至正常对照水平,而患者“龙”,“俊”和“给”分别只为正常对照的37%,50%和33%。随时间推移,rIL\|2诱导的T细胞杀伤功能逐渐恢复。在照后3.5年,患者“俊”外周血T淋巴细胞杀伤功能超常增高,但在照后4.5年其值又回落至正常值附近。值得指出的是,患者“给”在观察期间T细胞杀伤活力一直处于低值状态。可见照射剂量大小及受照时年龄大小对T细胞杀伤活性的恢复有一定的影响,结果见附图。

    附图 照后2.5~4.5年患者外周血T细胞

    杀伤活性

    5例患者外周血NK细胞杀伤活力在照后不同时间变化程度不一。患者“龙”直至照后4.5年,NK细胞活性才恢复到正常以上,而其他患者NK细胞活性均恢复较早且明显高于正常对照平均值。
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    3 讨论

    TCR、CD3、CD4、CD8和CD28等是介导T细胞活化及功能调节的一群重要抗原和受体[4,5]。根据目前有关T细胞活化及激活信号传导的研究,上述T细胞表面抗原和受体在数量(密度)、结构(构象)和活性方面的改变均会不同程度地影响T细胞的抗原识别、结合及激活信号的传递[6,7]。对于TCR来说,各种物理化学因素引起的TCR基因重排变异可使TCR表达异常。这种异常主要反映在数量减少和蛋白结构变化两个方面,后者可进一步影响TCR与配体的亲合力和与CD3形成TCR/CD3复合物的能力,造成T细胞活化障碍。而对于CD4、CD8分子,若细胞表面上述两种分子的密度太低,在TCR/CD3与抗原递呈细胞递呈的MHC/抗原肽复合物结合的短暂时间内寻找不到CD4或CD8分子的辅助,抗原与受体的结合便会发生解离。即使细胞能被激活,缺少CD4和CD8分子的辅助,激活细胞的信号传递也是不完整的。可见T细胞表面功能相关分子的改变对T细胞的功能有重要影响。
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    电离辐射是一种强的物理诱变因子,机体在受到大剂量电离辐射后不可避免地要引起编码淋巴细胞表面功能分子的基因改变,这种改变若修复慢或损伤固定下来,即可造成细胞表面功能蛋白的数量和活性的改变,进而影响细胞功能。从5例ARS患者外周血淋巴细胞表型和功能分析的结果可以看出,这种影响确实存在,突出表现为不同淋巴细胞表面分子的辐射敏感性不同,表达的恢复也有快有慢。在照后4.5年,两名受照剂量大于4Gy患者及1名受照时年龄超过50岁患者外周血CD4阳性T细胞数仍明显低于正常。但所有患者在照后4.5年,外周血CD16阳性NK细胞数及功能活性均在正常值以上。表明虽然照射后淋巴细胞表面功能分子的数量和活性会发生一定程度的改变,但由于存在不同的辐射敏感性差异和恢复快慢的时间差异,某一种细胞功能分子数量和质量的变化,在照射后远期对细胞功能的影响,可被其他分子和细胞的提早修复而弥补和代偿。对于不同淋巴细胞来讲,我们认为,在辐射后近期及远期,当T淋巴细胞功能尚未完全恢复时,NK细胞活性的迅速恢复或增高对于维持受照者机体适当的细胞免疫功能十分重要。
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    参考文献

    1 刘本俶,叶根耀.上海“6.25”60Co源辐射事故病人诊断与救治文集.北京:北京科学技术出版社,1994,15-33.

    2 闵锐,程天民,罗成基,等.电离辐射对T淋巴细胞IL\|2分泌和细胞毒活性的影响.中华放射医学与防护杂志,1994,14:314.

    3 闵锐,程天民,罗成基,等.电离辐射对人T淋巴细胞TCR、CD3、CD18及CD25表达的影响.第二军医大学学报,1994,15(5):417.

    4 金伯泉.细胞和分子免疫学.西安:世界图书出版公司,1995,355-372.

    5 Rudd CE.CD4,CD8 and the TCR\|CD3 complex:a novel class of protein tyrosine kinase receptor.Immunol Today,1990,11(11):400.

    6 Altman A.Molecular events mediating T cell activation.Adv Immunol,1990,48:227.

    7 孙阳春编译.TCR与信号传导的研究趋势.国外医学免疫学分册,1997,20(1):41.

    (收稿:1997-04-15 修回:1997-05-20), 百拇医药