关于诊断剂量彩超对胎鼠脑神经细胞凋亡的影响

作者：段云友　程颜苓　曹铁生　田蓉

【关键词】 彩色多普勒超声
　　关键词: 彩色多普勒超声;胎鼠;神经细胞;凋亡
　　0 引言
　　二维超声照射与动物器官组织凋亡的研究已有报道［1］ ，但彩色多普勒超声（彩超）对胚胎器官凋亡的研究未见报道，我们用诊断剂量彩超照射宫内胎鼠，探讨其对胎鼠中枢神经元凋亡的影响.
　　
　　1 材料和方法
　　健康成熟雌性大鼠20只，受孕第18日接受超声照射（美国Acuson公司Sequoia512型彩色超声诊断仪，探头频率3.5MHz，），按照射时间随机分为4组，0min（对照组）、10min，20min及30min，每组5只.对照组进行假照射，其余条件一律相同.辐照后24h剖宫取胎，断头取脑组织固定，常规石蜡包埋连续冠状切片.在光镜检查的取材部位取皮质，于20mL・L-1 戊二醛中4℃固定，常规包埋，切片，染色，采用JIM-2000型透射电镜观察摄片.使用中国BOSTER公司提供TUNEL试剂盒染色.
　　
　　2 结果
　　
　　2.1 TUNEL标记结果 对照组及彩超照射10min组，胎鼠脑组织中凋亡的神经元极少见，凋亡细胞百分率分别为（0.9±0.51）%和（1.4±0.40）%，两者之间无显著性差异（P&>0.01）;持续照射20min，脑皮质表面的凋亡细胞百分率明显增多达（6.1±0.38）%，与对照组及10min组有显著性差异（P&<0.01）.照射时间延长至30min，凋亡细胞百分率继续增加（8.3±0.44）%），与对照组、10min组及20min组均有显著性差异（P&<0.01）.TUNEL阴性对照组无阳性细胞.
　　
　　2.2 电镜观察结果 照射30min组胎鼠脑神经元体积缩小，胞质内有大量空泡，线粒体、内质网、高尔基体等基本正常，结构完整清晰，细胞核呈高电子密度，染色体向核膜靠拢聚集成块状或环状.　　 　　3 讨论
　　细胞凋亡是一种不同于细胞死亡的形态学改变，涉及到生命活动的许多领域，目前已被认为是神经系统发育中的正常事件，并在神经系统的成熟或疾病中可能有重要意义［2］ .多种因素可诱导胎鼠神经元凋亡［3］ .我们利用彩超辐照孕18d的大鼠，24h后观察胎鼠脑组织，发现照射20min以上可诱导皮层神经元发生凋亡，并且随辐照时间的延长，TUNEL标记的阳性细胞数增多，说明诊断剂量的彩超照射一定时间后可诱导神经细胞凋亡.
　　
　　TUNEL技术是根据凋亡细胞核内DNA被切割后，裸露出游离的3’末端，应用末端转移酶将经生物素标记的dUTP连接到3’末端的原理，作为识别凋亡细胞的标志［4］ .由于它会对一些细胞核出现非特异性标记，因而形态学观察仍是迄今为止判断凋亡最经典、最可靠的方法［5］ .我们利用TUNEL技术检测到彩超诱导的神经元凋亡集中于皮层，选取皮层细胞进行电镜观察，发现了典型的凋亡细胞改变，证实了彩超照射20min以上确实能诱导皮层神经元发生凋亡.
　　
　　大脑的发育从最初形成到逐渐成熟要经过神经元的增生、分化、迁移、死亡等一系列过程，严格按照细胞内固有的程序和外界环境各因素相互协调，从而形成其稳定的精细结构和功能，一旦受到干扰，就有可能引起结构紊乱和功能障碍.胎龄16～18d的鼠脑细胞正处于迁移阶段，对电离辐射具有较高的敏感性［6］ .本实验证实此期对超声照射亦较敏感.虽然目前对大脑发育中的迁移延迟与生物体发育畸形间的关系尚无直接证据，但据推测二者有一定的内在联系.实验及流行病学调查表明孕期接受超声照射，仔鼠的神经行为能力下降.这些现象与神经元迁移阶段受损有无关系，是否与细胞凋亡有关尚需深入研究.
　　参考文献:
　　
　　［1］杜联芳，张青萍，刘望彭.诊断超声与大鼠角膜细胞凋亡［J］.中国超声医学杂志，2000;16（9）:645-647.
　　［2］Sastry PS，Rao KS.Apoptosis and nervous system ［J］.J Neu-rochem，2000;74（1）:1-20.
　　［3］Hossain MM，Nakayama H，Goto N.In vitro induction of apop-tosis of developing brain cells by5-azacytidine ［J］.Int J Dev Neurosci，1996;14（1）:11-17.
　　［4］中华病理学杂志编辑委员会.全国端粒酶、P53和细胞凋亡的研究及应用研讨会会议纪要［J］.中华病理学杂志，2000;29（1）:9-11-2000.
　　［5］郑骏年，谢叔良.细胞凋亡检测方法研究进展［J］.国外医学临床生物化学及检验学分册，1999;20（3）:124-126.
　　［6］Taguchi YH，Fushiki S，Kinoshita C et al.Effects of low-dose X-irradiation on the development of the mouse cerebellar cortex ［J］.J Radiat Res，1998;39（1）:11-19.