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造血系统和免疫系统对辐射最为敏感，机体受照后其造血和免疫功能明显受到抑制。骨髓抑制及白细胞总数下降等临床症状也是化疗药物最常见的限制性不良反应之一，所以造血功能和免疫功能的恢复是预后的关键因素，WBC、骨髓有核细胞（bone marrow nucleated cell，BMNC）数、脾结节形成细胞（colony-forming unit-spleen，CFU-S）数和脾脏指数等指标代表机体造血功能和免疫功能恢复的程度。17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯（dehydroepian-drosterone，DHEA）是新型雌激素类化合物，具有放射防护效价高的特点[1]，本研究以造血功能和免疫功能为指标来观察DHEA对辐射和环磷酰胺（cyclopho sphamide，CTX）所致小鼠造血功能和免疫功能损伤的保护作用。
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CTX为上海华联制药有限公司生产，批号050110，茜草双酯由山东方明制药有限公司生产，批号040421，DHEA是由中国医学科学院放射医学研究所合成的雌激素类辐射防护剂，白色粉末，无味。尼尔雌醇由军事医学科学院提供。
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137Cs γ射线辐射源由加拿大原子能有限公司提供，pocH-100i全自动血液分析仪由日本希森美康提供。
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C57BL/6小鼠，雄性，共110只，体质量20~22 g。由中国医学科学院实验动物研究所提供，许可证号：SCXK（2009-0004）。
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取60只C57BL/6小鼠，随机分为6组，每组10只，分别为：空白对照组、137Cs γ射线照射组、DHEA低剂量组（5 mg/kg）、中剂量组（7.5 mg/kg）、高剂量组（10 mg/kg）和尼尔雌醇组（5 mg/kg）。其中，DHEA低、中、高3个剂量组于腹腔注射给药，每日1次，连续3 d，0.2 ml/只，尼尔雌醇组照射前于第3日和第7日分2次给药，0.2 ml/只，除空白对照组外，其余5组在第4日给予8.0 Gy 137Cs γ射线全身一次性照射，剂量率为0.87 Gy/min。
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另取50只C57BL/6小鼠，随机分为5组，每组10只，分别为：CTX组（100 mg/kg）、DHEA低剂量组（5 mg/kg）、中剂量组（7.5 mg/kg）、高剂量组（10 mg/kg）、茜草双酯组（2.5 mg/kg）。CTX组于腹腔注射给药，每日1次，连续3 d，0.2 ml/只；DHEA 3个剂量组和茜草双酯组于腹腔注射给药，每日1次，连续5 d，0.2 ml/只，并于给药第3日开始腹腔注射CTX，每日1次，0.2 ml/只，连续3 d[2]。
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放疗模型小鼠在照射后第9日、化疗模型小鼠在末次给药后第3日，分别于眼窦静脉取血，以乙二胺四乙酸三钾抗凝，用自动血细胞计数仪测定外周血WBC，随后处死小鼠，取1侧股骨，用白细胞稀释液冲洗骨髓腔，收集骨髓细胞，测定BMNC数，同时取出脾脏称重，按公式计算脾脏指数。脾脏指数=脾脏质量（mg）/鼠体质量（g），并将脾脏放入Bouin液内，24 h后计数每个脾脏表面生成的CFU-S数。
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数据统计结果用x±s表示，两组间比较用t检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
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DHEA对受照小鼠造血功能及免疫功能的作用结果见表 1。DHEA低、中、高剂量各组及尼尔雌醇组的WBC与137Cs γ射线照射组比较差异有统计学意义（t=7.121、12.875、9.522、12.063，P均 < 0.001），DHEA中剂量组的WBC与尼尔雌醇组比较差异有统计学意义（t=4.735，P < 0.001）。DHEA低、中、高剂量各组及尼尔雌醇组的BMNC数与137Cs γ射线照射组比较，差异有统计学意义（t=4.722、8.997、7.013、3.458，P均 < 0.01），DHEA中、高剂量组的BMNC数与空白对照组比较，差异有统计学意义（t=4.292、2.433，P均 < 0.05），DHEA中、高剂量组的BMNC数与尼尔雌醇组比较，差异有统计学意义（t=10.521、6.178，P均 < 0.001）。DHEA低、中、高剂量各组及尼尔雌醇组的CFU-S数与137Cs γ射线照射组比较，差异有统计学意义（t=9.379、15.590、16.078、4.504，P均 < 0.001），DHEA低、中、高剂量各组及尼尔雌醇组的CFU-S数与空白对照组比较差异有统计学意义（t=14.396、21.598、24.139、7.577，P均 < 0.001），DHEA低、中、高剂量各组的CFU-S数与尼尔雌醇组比较差异有统计学意义（t=2.645、7.169、6.299，P均 < 0.05）。DHEA低、中、高剂量各组及尼尔雌醇组的脾脏指数与137Cs γ射线照射组比较，差异有统计学意义（t=9.234、6.774、4.843、2.146，P均 < 0.05），DHEA低、中、高剂量各组的脾脏指数与尼尔雌醇组比较，差异有统计学意义（t=4.456、4.520、3.285，P均 < 0.01）。
组别 动物数（只） WBC（×109个/L） BMNC（×106个/股骨） CFU-S（个/脾） 脾脏指数（mg/g） 空白对照组 10 8.69±0.89 10.10±2.12 1.44±1.34 2.35±0.21 137Cs γ射线照射组 10 1.26±0.66 5.12±2.65 4.40±1.89 1.02±0.22 DHEA低剂量组 10 5.81±1.91 9.83±1.71 12.78±2.10 2.13±0.31 DHEA中剂量组 10 8.42±1.63 13.42±1.22 18.11±2.04 2.49±0.65 DHEA高剂量组 10 6.25±1.52 12.25±1.82 16.51±1.45 2.35±0.84 尼尔雌醇组 10 5.61±0.93 8.21±0.98 9.62±3.14 1.36±0.45 注：表中，DHEA：17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯；BMNC：骨髓有核细胞；CFU-S：脾结节形成细胞。 表 1 DHEA对受照小鼠造血功能的影响（x±s）
Table 1. Influence of dehydroepiandrosterone combined with γ ray on hematopoiesis of mice(x±s)
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DHEA对化疗所致小鼠造血功能的影响结果见表 2。DHEA中剂量组的WBC高于空白对照组，但两者之间的差异无统计学意义（t=1.821，P > 0.05）。DHEA低、中、高剂量各组及茜草双酯组的WBC与CTX组比较，差异有统计学意义（t=6.553、14.660、11.244、4.425，P均 < 0.001），DHEA低、中、高剂量各组的WBC与茜草双酯组比较，差异有统计学意义（t=3.771、10.919、7.288，P均 < 0.001）。DHEA低、中、高剂量各组及茜草双酯组的BMNC数均高于空白对照组，但只有DHEA中剂量组的BMNC数与空白对照组比较，差异有统计学意义（t=3.340，P < 0.01），DHEA低、中、高剂量各组及茜草双酯组的BMNC数与CTX组比较，差异有统计学意义（t=6.945、9.520、8.006、10.445，P均 < 0.001），DHEA中剂量组的BMNC数与茜草双酯组比较，差异有统计学意义（t=2.799，P < 0.05）。DHEA中、高剂量组及茜草双酯组的CFU-S数与空白对照组比较，差异有统计学意义（t=5.271、7.501、4.732，P均 < 0.001），DHEA中、高剂量组及茜草双酯组的CFU-S数与CTX组比较，差异有统计学意义（t=5.561、7.781、4.969，P均 < 0.001），DHEA高剂量组的CFU-S数与茜草双酯组比较，差异有统计学意义（t=2.473，P < 0.05），DHEA低、中、高剂量各组的脾脏指数均高于CTX组，其中低、高剂量组与CTX组比较，差异有统计学意义（t=2.534、3.117，P均 < 0.05），DHEA低、中、高剂量各组的脾脏指数与茜草双酯组比较，差异有统计学意义（t=3.800、2.640、4.722，P均 < 0.05）。
组别 动物数（只） WBC（×109个/L） BMNC（×106个/股骨） CFU-S（个/脾） 脾脏指数（mg/g） 空白对照组 10 8.69±0.89 10.10±2.12 1.44±1.34 2.35±0.21 CTX组 10 3.13±0.66 4.56±1.63 1.33±1.25 1.61±0.45 DHEA低剂量组 10 6.64±1.56 10.86±2.26 2.44±1.38 2.12±0.45 DHEA中剂量组 10 9.56±1.22 13.57±2.51 4.54±1.29 2.24±0.91 DHEA高剂量组 10 7.63±1.08 11.33±2.12 7.47±2.16 2.16±0.33 茜草双酯组 10 4.56±0.78 11.13±1.14 5.31±2.07 1.42±0.37 注：表中，DHEA：17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯；CTX：环磷酰胺；BMNC：骨髓有核细胞；CFU-S：脾结节形成细胞。 表 2 DHEA对化疗所致小鼠造血功能的影响（x±s）
Table 2. Influence of dehydroepiandrosterone combined with cyclaphosphamide on hematopoiesis of mice(x±s)
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随着放射性核素工业应用及电离辐射医学应用的发展，辐射损伤的防治显得尤为重要[3]，国内外对辐射防护剂的研究热情重新高涨，现有抗辐射损伤药物，如雌激素类衍生物，效果明显，但毒性较大，实际使用受限制[4]。有目的地寻找毒性低、疗效高的抗辐射新药，是当今辐射防护中的研究热点[5]。辐射损伤后，造血功能和免疫功能的恢复是预后的关键因素。CFU-S系代表一类多向性的造血干细胞群，是促进造血恢复的主要成分，具有自我更新和向骨髓红系、粒系和巨核细胞分化的能力。而CFU-S和BMNC的变化代表机体造血组织恢复的能力，脾脏指数代表免疫功能恢复的程度。从本研究可以看出，DHEA对辐射引起的造血组织损伤具有预防作用。DHEA中剂量组的WBC与尼尔雌醇组比较，差异有统计学意义；DHEA中、高剂量组的BMNC数及CFU-S数与尼尔雌醇组比较差异有统计学意义。中剂量给药组对造血系统和脏器系数的影响都呈现出更好的效果。本研究结果提示，DHEA可明显减弱辐射损伤所引起的脾脏缩小的作用，并能明显提高辐射损伤后BMNC数、WBC和CFU-S数。化疗的主要不良反应是抑制免疫及造血功能[6]，在对造血系统恶性肿瘤的治疗过程中，常因骨髓造血抑制而限制化疗药物的剂量，直接影响对肿瘤的治疗效果。化疗可直接损伤骨髓造血微环境，从而影响对化疗极为敏感的造血干细胞的修复，最终导致造血障碍[7]。本研究结果表明，DHEA不仅能明显提高化疗损伤小鼠的脾脏指数，还能增加化疗损伤小鼠外周血WBC，增加BMNC数，提高CFU-S的形成能力，促进骨髓的造血细胞及造血组织结构的恢复，说明DHEA在一定程度上具有增强免疫和改善造血系统的作用。
DHEA对放、化疗损伤造血功能保护作用的实验研究
Study on the protective function of DHEA on hematopoietic induced by radiotherapy and chemotherapy
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摘要:
目的 研究17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯（DHEA）对137Cs γ射线和环磷酰胺（CTX）所致小鼠造血及免疫功能损伤的保护作用。 方法 分别用8.0 Gy 137Cs γ射线和CTX建立C57BL/6小鼠动物模型，观察DHEA低、中、高3个剂量对两个模型小鼠的造血干细胞脾结节形成细胞（CFU-S）数、外周血WBC、骨髓有核细胞数、脾脏指数的影响。 结果 DHEA各组对小鼠137Cs γ射线照射所致的外周血WBC、CFU-S数、骨髓有核细胞数的降低具有保护作用，并增大了脾脏指数。DHEA各组对环磷酰胺引起的小鼠WBC、CFU-S数、骨髓有核细胞数降低有抑制作用。 结论 DHEA能减轻辐射和环磷酰胺对小鼠造血系统的损伤。 -
关键词:
- γ射线 /
- 环磷酰胺 /
- 造血功能 /
- 17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯
Abstract:Objective To observe the protective function of dehydroepiandrosterone(DHEA) on hematopoietic in C57BL/6 mouse induced by radiotherapy and chemotherapy. Methods Constructing the animal models with hematopoietic injury by 8.0 Gy 137Cs γ ray and cyclophosphamide respectively. Observe the changes of colony-forming unit-spleen(CFU-S), populations of peripheral WBC and bone marrow nucleated cells and index of spleen in all DHEA treated groups. Results DHEA can reduce injury of 137Cs γ ray and cyclophosphamide induced hematopoietic function injury of C57BL/6 mouse. Compared with the blank control group, the DHEA group can significantly increase the number of peripheral blood leukocyte, bone marrow nucleated cells and CFU-S, and there is statistically difference between DHEA treated group and the blank control group. Index of spleen in the high dose group is higher than that in the blank control group. Conclusion DHEA have protection function on hematopoietic in C57BL/6 mouse induced by radiotherapy and chemotherapy. -
Key words:
- Gama rays /
- Cyclophosphamide /
- Hematopoietic function /
- Dehydroepiandrosterone
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表 1 DHEA对受照小鼠造血功能的影响（x±s）
Table 1. Influence of dehydroepiandrosterone combined with γ ray on hematopoiesis of mice(x±s)
组别 动物数（只） WBC（×109个/L） BMNC（×106个/股骨） CFU-S（个/脾） 脾脏指数（mg/g） 空白对照组 10 8.69±0.89 10.10±2.12 1.44±1.34 2.35±0.21 137Cs γ射线照射组 10 1.26±0.66 5.12±2.65 4.40±1.89 1.02±0.22 DHEA低剂量组 10 5.81±1.91 9.83±1.71 12.78±2.10 2.13±0.31 DHEA中剂量组 10 8.42±1.63 13.42±1.22 18.11±2.04 2.49±0.65 DHEA高剂量组 10 6.25±1.52 12.25±1.82 16.51±1.45 2.35±0.84 尼尔雌醇组 10 5.61±0.93 8.21±0.98 9.62±3.14 1.36±0.45 注：表中，DHEA：17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯；BMNC：骨髓有核细胞；CFU-S：脾结节形成细胞。 
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表 2 DHEA对化疗所致小鼠造血功能的影响（x±s）
Table 2. Influence of dehydroepiandrosterone combined with cyclaphosphamide on hematopoiesis of mice(x±s)
组别 动物数（只） WBC（×109个/L） BMNC（×106个/股骨） CFU-S（个/脾） 脾脏指数（mg/g） 空白对照组 10 8.69±0.89 10.10±2.12 1.44±1.34 2.35±0.21 CTX组 10 3.13±0.66 4.56±1.63 1.33±1.25 1.61±0.45 DHEA低剂量组 10 6.64±1.56 10.86±2.26 2.44±1.38 2.12±0.45 DHEA中剂量组 10 9.56±1.22 13.57±2.51 4.54±1.29 2.24±0.91 DHEA高剂量组 10 7.63±1.08 11.33±2.12 7.47±2.16 2.16±0.33 茜草双酯组 10 4.56±0.78 11.13±1.14 5.31±2.07 1.42±0.37 注：表中，DHEA：17aα-D-高炔雌二醇-3-乙酯；CTX：环磷酰胺；BMNC：骨髓有核细胞；CFU-S：脾结节形成细胞。
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