低剂量辐射对肥大细胞的影响

【摘要】1.2 细胞辐射器 0.01-5Gy的射线由两个细胞辐射器提供。高剂量率辐射器为137Cs-r辐射器（离子束刻蚀法437C；CIS生物中心，法国），剂量率为0.8Gy/min，用于高剂量率辐射，又称为急性...

【摘要】 目的 探讨大鼠嗜碱性细胞白血病细胞（RBL-2H3）被低剂量射线照射后，其中肥大细胞产生的变化。方法 0.01-5Gy的射线照射IgE介导激活的RBL-2H3细胞，然后用分光光度计测定吸光度的方法测定组胺的浓度；酶联免疫吸附测定试法测定细胞培养基中己糖胺酶、白细胞介素-4（IL-4）和肿瘤坏死因子（TNF）的浓度。结果 低剂量辐射显著抑制组胺和己糖胺酶、IL-4、TNF的释放和生产。结论 低剂量电离辐射通过抑制中介和细胞因子的释放调节肥大细胞活化。

【关键词】 低剂量辐射；肥大细胞；组胺；肿瘤坏死因子-α

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.09.609 文章编号：1004-7484（2013）-09-5284-01

1 实验过程

1.1 细胞培养 大鼠嗜碱性细胞白血病细胞RBL-2H3（马纳萨斯，弗吉尼亚州，美国）。使用含15%胎牛血清的GIBCO细胞培养基，在含95%的空气和5%的二氧化碳的湿孵化器进行细胞培养，温度控制在37℃。

1.2 细胞辐射器 0.01-5Gy的射线由两个细胞辐射器提供。高剂量率辐射器为137Cs-r辐射器（离子束刻蚀法437C；CIS生物中心，法国），剂量率为0.8Gy/min，用于高剂量率辐射，又称为急性照射。另一个辐射器为低剂量率辐射设施，配备137Cs源，剂量率0.01Gy/h，用于低剂量率辐照，即慢性照射。

1.3 组胺和己糖胺酶的测定 含组胺和己糖胺酶分泌的RBL-2H3细胞在缓冲液中洗涤。缓冲液的组成为137mmol/L的NaCl，2.8mmol/L的KCl，1.0mmol/L的MgCl2，12mmol/L的NaHCO3，0.4mmol/L的Na2HPO4，1g/l的葡萄糖，1g/l的明胶，pH值为7.4。细胞被0.01-2Gy的射线照射，然后使用0.01g/ml二硝基苯基化人血清白蛋白IgE单抗激活。1小时后，组胺浓度使用酶免疫分析法检测工具检测。活化细胞释放组胺的量用占未活化细胞释放的总组胺的百分比表示（10）。为确定己糖胺酶释放，将细胞培养上清液和细胞溶解颗粒等分进96孔板。样本和基质溶液（0.05mol/L的柠檬酸，含有1mmol/L的对硝基苯化的乙酰氨基葡萄糖，pH值为4.5）混合，在37°C下培养1小时。用pH值为10的0.05mol/L的碳酸钠终止反应。用分光光度计测定吸光度。

1.4 细胞因子测量 Ig-E敏化的RBL-2H3细胞被辐射后，用二硝基苯基化人血清白蛋白激活5小时。使用酶联免疫吸附测定试验（ELISA）包测定在细胞培养基中的白细胞介素-4（IL-4）和肿瘤坏死因子（TNF）的浓度。

1.5 统计分析 实验数据被表示为平均数±标准差。分析意义的控制和实验组之间的比较都使用SAS软件（SAS研究所有限公司，版本8.1）和t测试。p

2 结果

为了研究低剂量电离辐射是否影响IgE介导的激活的RBL-2H3细胞脱颗粒，我们测量组胺和己糖胺酶的水平。急性低剂量电离辐射（0.01-0.1Gy）减少了BL-2H3细胞组胺的释放，有统计学意义，己糖胺酶释放也出现了类似的减少。慢性低剂量的辐射，剂量率辐照为0.01Gy/h，剂量不断增加，直到最后的累积剂量达到0.001-0.05Gy。在以上区间中RBL-2H3细胞释放的组胺和己糖胺酶均减少，但最显著地抑制出现在剂量为0.01Gy。这一结果类似于急性辐照。综上所述，低剂量电离辐射抑制肥大细胞脱颗粒。

低剂量电离辐射抑制肥大细胞细胞因子生产作为中，低剂量的辐射，特别是0.01Gy，抑制肥大细胞脱粒。IgE敏化的肥大细胞与抗原结合产生多种细胞因子。IL-4和TNF在变应性疾病引起的肥大细胞活化的过程中发挥重要的作用，因此我们研究了低剂量辐射是否会改变IL-4和TNF的分泌。检测低剂量辐射后这些细胞因子的产生情况。结果显示，低剂量辐射显著抑制IL-4和TNF-生产。

观察慢性辐射的影响，我们测量细胞因子在细胞被辐照生产与0.001-0.05在0.01Gy/hGy剂量率。我们使用一个特定的消极的控制对于每个条件因为辐射曝光时间变化由于累积剂量。然而，没有区别细胞因子的生产控制之间的消极。慢性低剂量辐照与0.01和0.05GyGy显著抑制IL-4和TNF生产。

3 讨论

RBL-2H3细胞拥有一些典型特征的肥大细胞。因此，我们研究了低剂量电离辐射对激活的RBL-2H3细胞中肥大细胞的影响。虽然高剂量电离辐射致癌，但剂量和剂量率不同的电离辐射可以对免疫反应产生不同的影响。因此，，我们研究了低剂量电离对肥大细胞的免疫调节效应。RBL-2H3细胞是组胺释放细胞，一般用于免疫学研究[1]。

激活的RBL-2H3细胞在低剂量电离辐射后，IL-4和TNF的产生和通过脱粒释放的介质均显著减少。这些结果表明，0.01Gy低剂量的辐射是一种有效的方法来抑制机体的过敏反应。有两种类型的辐射照射，急性和慢性。急性照射是一个短时间内高剂量率的辐射。慢性辐射是一个长时间的低剂量率的辐射。因此，我们研究了急性和慢性照射是否不同。激活RBL-2H3细胞由两个急性和慢性照射。结果显示，急性和慢性低剂量辐射均抑制肥大细胞的脱粒和细胞因子的产生。在FcRI依赖的信号传导途径中，通过减少FcRI的表达，而抑制肥大细胞脱粒和细胞因子的产生。因此，0.01Gy低剂量辐射是一个抑制宿主过敏性、炎性疾病及调节免疫的有效方法。高剂量辐射都有细胞学毒性，可引起细胞死亡和损伤等，但低剂量辐射却有相反的效果。然而，进一步的研究是需要用人类和动物的肥大细胞来证实这些发现。总之，低剂量辐射对肥大细胞的影响不是众所周知的。它诱导的免疫反应，是通过抑制中介和细胞因子的释放而完成的。

参考文献

[1] Passante， E.， and Frankish， N. （2009） The RBL-2H3 cell line： its provenance and suitability as a model for the mast cell. Inflamm. Res. 58，737-745.