重离子辐射神经损伤的旁效应研究
发布时间：2023-04-01 07:42
随着载人空间站作为国家重大科技专项被批准,载人登月和火星探测等国家重大科技专项也进入了论证或等待批准阶段。这些国家重大科技工程的论证和批准,既为空间生命科学研究提供了前所未有的机遇,也提出了长期载人航天飞行的安全性问题。从近地轨道向其他星体的不断探索,使得人类在空间特殊环境中暴露的时间超过六个月。这种长期暴露对宇航员自身造成的影响,是由空间环境多种因素(辐射、微重力、狭小空间等)联合作用造成的,然而电离辐射,特别是重离子辐射,因其具有累积生物效应,造成在六个月以上的飞行期间,宇航员大约三分之一的DNA将直接被电离辐射击中;此外,重离子辐射不仅能直接造成靶器官的损伤,而且还能引发旁效应,对非靶器官造成影响。而当前关于空间重离子辐射生物学效应的研究,主要以相对较低剂量(<4 Gy)、全身辐射、短期(<7天)和重叠效应为主要特点,造成在多器官损伤情况下,难以对辐射损伤的级联反应调控及响应次序进行阐释。因此,研究局部器官辐射损伤,特别是脑局部空间重离子辐射损伤后的直接效应及其旁效应,有助于明确空间重离子全身辐射损伤的潜在机制,进而为辐射防护策略的制定提供依据。针对空间重离子辐射研究...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 空间辐射环境概述
1.1.1 空间辐射环境的特点
1.1.2 重离子辐射的特点
1.2 空间重离子辐射效应是空间生命科学的热点问题
1.3 重离子辐射的生物学效应
1.3.1 中枢神经系统重离子辐射效应
1.3.2 重离子辐射对免疫系统的影响
1.3.3 重离子辐射中枢神经系统引发免疫系统旁效应的机制
1.3.4 脑局部重离子辐射通过免疫系统对其他器官造成损伤
1.4 重离子在肿瘤放疗中的应用
1.5 课题研究基础与思路
1.5.1 理论基础
1.5.2 课题思路
第二章 实验部分
2.1 实验材料
2.1.1 实验动物及饲养
2.1.2 细胞系培养
2.2 实验仪器与辐射平台
2.2.1 实验仪器
2.2.2 重离子实验平台
2.3 重离子辐射暴露
2.3.1 动物重离子辐射
2.3.2 细胞重离子辐射
2.4 辐射后动物组织样品处理
2.4.1 组织固定及石蜡切片制作
2.4.2 动物组织样品研磨
2.4.3 全血细胞分析
2.4.4 外周血、胸腺和脾脏中细胞亚型分析
2.4.5 外周血血清分离
2.4.6 蛋白和RNA提取
2.4.7 RNA反转录及RT-PCR
2.4.8 实时荧光定量PCR (Q-PCR)
2.4.9 转录组分析
2.5 辐射后细胞样品处理
2.5.1 细胞与培养基收集
2.5.2 活细胞计数和caspase活性检测
2.5.3 蛋白和RNA提取
2.5.4 RNA反转录及RT-PCR
2.6 样品检测方法
2.6.1 动物组织切片病理分析及凋亡检测
2.6.2 ELISA方法检测细胞因子
2.6.3 蛋白免疫印迹
2.6.4 Transwell细胞迁移实验
2.7 数据处理
第三章 结果与讨论
3.1 脑局部重离子辐射神经损伤
3.1.1 中枢神经系统模块化分区
3.1.2 中枢神经系统病理分析
3.1.3 中枢神经系统细胞凋亡
3.2 重离子神经损伤对免疫系统的影响
3.2.1 脑局部重离子辐射引起的胸腺损伤
3.2.2 脑局部重离子辐射引起的脾脏损伤
3.2.3 外周血白细胞、淋巴细胞、红细胞和血小板变化
3.2.4 下丘脑垂体肾上腺轴的变化
3.3 脑局部重离子辐射导致其他器官损伤
3.3.1 脑局部重离子辐射引起的心肌组织的损伤及其规律
3.3.2 脑局部重离子辐射引起的其他脏器的损伤
3.3.3 脑局部重离子辐射引起的外周器官损伤具有差异性
3.4 基于细胞模型的旁效应
3.4.1 条件性培养基对免疫细胞的影响
3.4.2 辐射条件下神经细胞条件性培养基对免疫细胞的影响
3.5 神经胶质细胞重离子辐射耐受性研究
3.5.1 重离子辐射细胞模型的建立
3.5.2 重离子辐射对神经胶质细胞的损伤效应
3.5.3 HMGB1 表达变化与自噬的关系
3.5.4 HMGB1 对重离子辐射引起的胶质细胞损伤的调控作用
3.5.5 重离子辐射对其他神经细胞的影响
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
本文编号：3776737
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 空间辐射环境概述
1.1.1 空间辐射环境的特点
1.1.2 重离子辐射的特点
1.2 空间重离子辐射效应是空间生命科学的热点问题
1.3 重离子辐射的生物学效应
1.3.1 中枢神经系统重离子辐射效应
1.3.2 重离子辐射对免疫系统的影响
1.3.3 重离子辐射中枢神经系统引发免疫系统旁效应的机制
1.3.4 脑局部重离子辐射通过免疫系统对其他器官造成损伤
1.4 重离子在肿瘤放疗中的应用
1.5 课题研究基础与思路
1.5.1 理论基础
1.5.2 课题思路
第二章 实验部分
2.1 实验材料
2.1.1 实验动物及饲养
2.1.2 细胞系培养
2.2 实验仪器与辐射平台
2.2.1 实验仪器
2.2.2 重离子实验平台
2.3 重离子辐射暴露
2.3.1 动物重离子辐射
2.3.2 细胞重离子辐射
2.4 辐射后动物组织样品处理
2.4.1 组织固定及石蜡切片制作
2.4.2 动物组织样品研磨
2.4.3 全血细胞分析
2.4.4 外周血、胸腺和脾脏中细胞亚型分析
2.4.5 外周血血清分离
2.4.6 蛋白和RNA提取
2.4.7 RNA反转录及RT-PCR
2.4.8 实时荧光定量PCR (Q-PCR)
2.4.9 转录组分析
2.5 辐射后细胞样品处理
2.5.1 细胞与培养基收集
2.5.2 活细胞计数和caspase活性检测
2.5.3 蛋白和RNA提取
2.5.4 RNA反转录及RT-PCR
2.6 样品检测方法
2.6.1 动物组织切片病理分析及凋亡检测
2.6.2 ELISA方法检测细胞因子
2.6.3 蛋白免疫印迹
2.6.4 Transwell细胞迁移实验
2.7 数据处理
第三章 结果与讨论
3.1 脑局部重离子辐射神经损伤
3.1.1 中枢神经系统模块化分区
3.1.2 中枢神经系统病理分析
3.1.3 中枢神经系统细胞凋亡
3.2 重离子神经损伤对免疫系统的影响
3.2.1 脑局部重离子辐射引起的胸腺损伤
3.2.2 脑局部重离子辐射引起的脾脏损伤
3.2.3 外周血白细胞、淋巴细胞、红细胞和血小板变化
3.2.4 下丘脑垂体肾上腺轴的变化
3.3 脑局部重离子辐射导致其他器官损伤
3.3.1 脑局部重离子辐射引起的心肌组织的损伤及其规律
3.3.2 脑局部重离子辐射引起的其他脏器的损伤
3.3.3 脑局部重离子辐射引起的外周器官损伤具有差异性
3.4 基于细胞模型的旁效应
3.4.1 条件性培养基对免疫细胞的影响
3.4.2 辐射条件下神经细胞条件性培养基对免疫细胞的影响
3.5 神经胶质细胞重离子辐射耐受性研究
3.5.1 重离子辐射细胞模型的建立
3.5.2 重离子辐射对神经胶质细胞的损伤效应
3.5.3 HMGB1 表达变化与自噬的关系
3.5.4 HMGB1 对重离子辐射引起的胶质细胞损伤的调控作用
3.5.5 重离子辐射对其他神经细胞的影响
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
本文编号：3776737
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/jckxbs/3776737.html
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