毫米波辐照所致急性应激对小鼠细胞因子和Th1/Th2免疫平衡的影响
发布时间：2021-09-01 06:35
目的探讨35GHz毫米波辐照诱发的小鼠急性应激细胞因子,尤其是Th1/Th2型因子的变化规律及其对免疫平衡的影响。方法 BALB/c小鼠经35GHz、420mW/cm2功率密度的毫米波源急性辐照60s,红外监测仪实时监测小鼠背部皮肤温度变化。于辐照后不同时间点检测小鼠外周血象、胸腺及脾脏指数,并用ELISA法检测血清中IL-1β、IL-2、IL-6及Th1/Th2型细胞因子IFN-γ、IL-4的变化。结果辐照开始后小鼠耳廓温度迅速升高到50℃,至辐照5060s时升至约60℃。辐照后6h外周血白细胞（WBC）和淋巴细胞（LYM）出现明显的一过性降低,至辐照后17d基本恢复至对照水平。胸腺指数在辐照后6h短暂升高后逐渐降低,至辐照后7d明显低于对照组。脾脏指数在辐照后3、7d均出现明显升高。外周血IL-1β在辐照后6h即迅速升高至峰值,1d降至最低（P<0.05）,37d逐渐恢复至对照水平;而IL-6在辐照后6h3d明显升高,1d升至峰值,7d仍明显高于对照组（P<0.05）。Th1和Th2...
【文章来源】：解放军医学杂志. 2013,(10)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
毫米波急性辐照后小鼠体表温度和行为学变化
;D.90s表2毫米波急性辐照后小鼠脏器指数的变化Tab.2ChangesofmouseorganindexafteracuteMMWradiationGroupSpleenindex(×10-3)Thymusindex(×10-3)Control3.22±0.231.72±0.146h3.45±0.182.24±0.20(2)1d3.19±0.291.72±0.143d3.80±0.24(2)1.69±0.587d3.76±0.37(1)1.02±0.11(2)(1)P<0.05,(2)P<0.01comparedwithcontrolgroup平。IL-6在急性辐照后6h即明显升高，1d升至峰值(P<0.01)，而后出现下降，然而直至7d仍明显高于对照组(P<0.05)。IL-2水平在辐照后未见有统计学意义上的变化(图2)。2.5外周血Th1/Th2型细胞因子IFN-γ、IL-4含量的变化IFN-γ在急性辐照后6h即出现明显升高(P<0.05)，3d达到峰值，7d时下降但仍明显高于对照组(P<0.01)。而IL-4在辐照后1~7d持续升高，均明显高于对照组(P<0.05或P<0.01，图3A)。ABCD62.857.251.646.040.434.829.223.6℃图2毫米波急性辐照后小鼠血清IL-1β、IL-6和IL-2含量变化Fig.2ChangesofmouseserumIL-1β,IL-6andIL-2levelsafteracuteMMWradiation(1)P<0.05,(2)P<0.01comparedwithcontrolgroup12080400Contentofserumcytokine(pg/ml)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)Control6h1d3d7dIL-1βIL-2IL-62.6外周血Th1/Th2比值的变化由于毫米波急性辐照后IFN-γ和IL-4各自升高的幅度不同(辐照后1、3dIFN-γ升高，分别为对照组的1.66和2.22倍，而IL-4仅为对照组的1.24和1.35倍)，导致Th1/Th2(IFN-γ/IL-4)比值的显著增高，辐照后1、3d该比值分别为对照值的1.34和1.66倍(P<0.05)，即发生了明显的Th1/Th2模式向Th1免疫反应偏移的现象(图3B)，至辐照后7d恢复至正常水平。3讨论
?L-6等细胞因子出现规律性改变，而且能使机体的免疫平衡发生改变。有文献报道，IL-1β、IL-2和IL-6不仅具有多种免疫调节效应，而且还可以作用于下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的不同位点，产生神经内分泌效应[9]。而Th1/Th2免疫平衡调节在神经内分泌和免疫系统的交互通讯中起着重要作用[10]。本实验结果显示，IL-1b、IL-6、IFN-γ和IL-4在毫米波急性辐照后0.25d即迅速升高，表明一方面小鼠细胞因子应激性合成分泌增加，另一方面这种增加可能与机体早期的炎症反应有关。随后(1d)IL-1β浓度虽明显降低，但与机图3毫米波急性辐照后小鼠外周血IL-4、IFN-γ含量(A)及Th1/Th2比值(B)的变化Fig.3ChangesofmouseserumIL-4,IFN-γcontent(A)andTh1/Th2ratio(B)afteracuteMMWradiation(1)P<0.05,(2)P<0.01comparedwithcontrolgroup体炎症反应相关的IL-6、IFN-γ和IL-4浓度仍明显高于对照水平。然而，由于IFN-γ和IL-4升高的幅度不同，导致辐照后Th1/Th2比值出现显著增高，即发生了Th1/Th2免疫平衡模式向Th1免疫反应明显偏移的现象。以上结果表明，毫米波辐照急性应激不仅引起小鼠体内重要细胞因子发生改变，而且能使Th1/Th2免疫平衡系统发生明显改变，导致机体防御功能紊乱。而毫米波辐照后7d，Th1/Th2免疫平衡的恢复可能与机体神经-内分泌-免疫网络间的相互调节作用有关，这一推论尚需进一步的实验证实。综上所述，小鼠经420mW/cm2毫米波急性辐照可引起明显的热效应，IL-1β、IL-6、IFN-γ和IL-4等细胞因子应激性升高，Th1/Th2免疫平衡改变，该结果为毫米波免疫损伤的机制及靶向研究提供了重要依据。【参考文献】[1]AlekseevSI,GordiienkoOV,ZiskinMC.Reflectionandpenetrationdepthofmillimeterwavesinmurineskin[J].B
【参考文献】：
期刊论文
[1]高功率毫米波持续急性照射对小鼠行为变化和致死效应影响的初步研究[J]. 徐志伟,吴永红,袁广江,高艳,任长虹,李稚锋,徐寿喜,粟亦农,刘濮鲲,张成岗. 解放军医学杂志. 2010(11)
[2]高功率毫米波急性持续辐照对小鼠皮肤损伤的影响[J]. 高艳,袁广江,李志慧,吴永红,任长虹,徐志伟,徐寿喜,粟亦农,刘濮鲲,张成岗. 解放军医学杂志. 2010(11)
[3]在高功率毫米波暴露下大鼠和小鼠的致伤和致死实验观察[J]. 王立斌,谢涛嵘,程和平,张杰,齐红星,陈树德,乔登江. 辐射防护. 2006(03)
本文编号：3376464
【文章来源】：解放军医学杂志. 2013,(10)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
毫米波急性辐照后小鼠体表温度和行为学变化
;D.90s表2毫米波急性辐照后小鼠脏器指数的变化Tab.2ChangesofmouseorganindexafteracuteMMWradiationGroupSpleenindex(×10-3)Thymusindex(×10-3)Control3.22±0.231.72±0.146h3.45±0.182.24±0.20(2)1d3.19±0.291.72±0.143d3.80±0.24(2)1.69±0.587d3.76±0.37(1)1.02±0.11(2)(1)P<0.05,(2)P<0.01comparedwithcontrolgroup平。IL-6在急性辐照后6h即明显升高，1d升至峰值(P<0.01)，而后出现下降，然而直至7d仍明显高于对照组(P<0.05)。IL-2水平在辐照后未见有统计学意义上的变化(图2)。2.5外周血Th1/Th2型细胞因子IFN-γ、IL-4含量的变化IFN-γ在急性辐照后6h即出现明显升高(P<0.05)，3d达到峰值，7d时下降但仍明显高于对照组(P<0.01)。而IL-4在辐照后1~7d持续升高，均明显高于对照组(P<0.05或P<0.01，图3A)。ABCD62.857.251.646.040.434.829.223.6℃图2毫米波急性辐照后小鼠血清IL-1β、IL-6和IL-2含量变化Fig.2ChangesofmouseserumIL-1β,IL-6andIL-2levelsafteracuteMMWradiation(1)P<0.05,(2)P<0.01comparedwithcontrolgroup12080400Contentofserumcytokine(pg/ml)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)Control6h1d3d7dIL-1βIL-2IL-62.6外周血Th1/Th2比值的变化由于毫米波急性辐照后IFN-γ和IL-4各自升高的幅度不同(辐照后1、3dIFN-γ升高，分别为对照组的1.66和2.22倍，而IL-4仅为对照组的1.24和1.35倍)，导致Th1/Th2(IFN-γ/IL-4)比值的显著增高，辐照后1、3d该比值分别为对照值的1.34和1.66倍(P<0.05)，即发生了明显的Th1/Th2模式向Th1免疫反应偏移的现象(图3B)，至辐照后7d恢复至正常水平。3讨论
?L-6等细胞因子出现规律性改变，而且能使机体的免疫平衡发生改变。有文献报道，IL-1β、IL-2和IL-6不仅具有多种免疫调节效应，而且还可以作用于下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的不同位点，产生神经内分泌效应[9]。而Th1/Th2免疫平衡调节在神经内分泌和免疫系统的交互通讯中起着重要作用[10]。本实验结果显示，IL-1b、IL-6、IFN-γ和IL-4在毫米波急性辐照后0.25d即迅速升高，表明一方面小鼠细胞因子应激性合成分泌增加，另一方面这种增加可能与机体早期的炎症反应有关。随后(1d)IL-1β浓度虽明显降低，但与机图3毫米波急性辐照后小鼠外周血IL-4、IFN-γ含量(A)及Th1/Th2比值(B)的变化Fig.3ChangesofmouseserumIL-4,IFN-γcontent(A)andTh1/Th2ratio(B)afteracuteMMWradiation(1)P<0.05,(2)P<0.01comparedwithcontrolgroup体炎症反应相关的IL-6、IFN-γ和IL-4浓度仍明显高于对照水平。然而，由于IFN-γ和IL-4升高的幅度不同，导致辐照后Th1/Th2比值出现显著增高，即发生了Th1/Th2免疫平衡模式向Th1免疫反应明显偏移的现象。以上结果表明，毫米波辐照急性应激不仅引起小鼠体内重要细胞因子发生改变，而且能使Th1/Th2免疫平衡系统发生明显改变，导致机体防御功能紊乱。而毫米波辐照后7d，Th1/Th2免疫平衡的恢复可能与机体神经-内分泌-免疫网络间的相互调节作用有关，这一推论尚需进一步的实验证实。综上所述，小鼠经420mW/cm2毫米波急性辐照可引起明显的热效应，IL-1β、IL-6、IFN-γ和IL-4等细胞因子应激性升高，Th1/Th2免疫平衡改变，该结果为毫米波免疫损伤的机制及靶向研究提供了重要依据。【参考文献】[1]AlekseevSI,GordiienkoOV,ZiskinMC.Reflectionandpenetrationdepthofmillimeterwavesinmurineskin[J].B
【参考文献】：
期刊论文
[1]高功率毫米波持续急性照射对小鼠行为变化和致死效应影响的初步研究[J]. 徐志伟,吴永红,袁广江,高艳,任长虹,李稚锋,徐寿喜,粟亦农,刘濮鲲,张成岗. 解放军医学杂志. 2010(11)
[2]高功率毫米波急性持续辐照对小鼠皮肤损伤的影响[J]. 高艳,袁广江,李志慧,吴永红,任长虹,徐志伟,徐寿喜,粟亦农,刘濮鲲,张成岗. 解放军医学杂志. 2010(11)
[3]在高功率毫米波暴露下大鼠和小鼠的致伤和致死实验观察[J]. 王立斌,谢涛嵘,程和平,张杰,齐红星,陈树德,乔登江. 辐射防护. 2006(03)
本文编号：3376464
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