[發明專利]一種放射性細胞損傷模型的構建方法

在審

• 申請號: 202010322000.9
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111424029A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 趙路;田磊;賈駿麒;宗春琳;張哲儒;靳丹;郭凱;景莉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍軍醫大學
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;C12N5/0775
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

本發明公開了一種放射性細胞損傷模型的構建方法，其包括從幼年SD大鼠的股骨和脛骨的骨髓中提取骨髓間充質干細胞，培養傳至第3代；對第3代骨髓間充質干細胞進行鑒定；利用鈷60放射源的γ射線照射骨髓間充質干細胞，照射劑量梯度設置為2、4、6、8Gy，γ射線劑量率控制在2.538Gy/min，對升降源過程中的邊界效應進行積分計算，使骨髓間充質干細胞實際所受的累積照射劑量達到設定劑量；根據骨髓間充質干細胞增殖能力、凋亡程度，結合活細胞篩選檢測，選定特定γ射線照射劑量照射的骨髓間充質干細胞作為所述放射性細胞損傷模型。本發明為以后研究生物體電離輻射損傷效應、輻射防護以及相關疾病提供了一個具有較高可靠性和可重復性的細胞模型。

技術領域

本發明屬于生物醫藥技術領域，涉及骨髓間充質干細胞體外輻射模型的建立，具體涉及一種基于鈷60的大鼠骨髓間充質干細胞模型的構建方法。

背景技術

放射治療是針對各種惡性腫瘤的一種局部治療方法，參與了約70％的惡性腫瘤的治療過程，其中約40％僅通過放療即可達到根治目的。放射線通過對人體組織細胞產生電離輻射效應從而實現對腫瘤的治療作用，但由于放射線并不具有細胞和組織的特異性，故而常伴隨著一系列并發癥的發生，對患者的生存質量造成嚴重危害。常用于放療的射線類型主要包括放射性同位素產生的α、β、γ射線和各類X射線治療機或加速器產生的X射線及各類粒子束等。在各種類型的放療射線來源中，起主要作用的射線主要是X射線和γ射線，二者均屬電磁波，其區別在于：γ射線為放射性同位素原子核發生衰變過程中發出的核輻射，而X射線則是由高能電子撞擊X線機球管導致原子核外電子能級升高，在向低能級躍遷過程中發射出的原子核外部輻射。由于X射線波長遠大于γ射線，故而后者的能量和在組織中的穿透性遠大于前者。

放療可以導致一系列并發癥的發生，其中放射性頜骨骨髓炎(osteoradionecrosis of jaws，ORNJ)是頭頸部惡性腫瘤放療后最嚴重的一類并發癥，發生率約8.2％～22％，可導致放療區內的口腔頜面部組織長期不愈、死骨暴露，張口受限、吞咽語言困難、病理性骨折和面部畸形等，使患者生活質量大大下降。ORNJ一旦發生，幾乎無法逆轉，目前尚無公認有效的預防和保守治療方法，ORNJ發病機制的研究一直是國內外學者的研究熱點。近些年來有學者提出了放射性纖維萎縮學說，認為ORNJ是一種放療誘導的纖維化疾病，ORNJ的主要致病機制為肌成纖維細胞(MFB)的轉化與過度增殖，并伴有成骨細胞在照射后死亡、遷移率下降。下頜骨局部的骨髓間充質干細胞(Bone marrowmesenchymal stem cells，BMSCs)是ORNJ中MFB的主要來源之一，而局部移植BMSCs也對ORNJ有明顯的治療作用。

BMSCs是骨骼中存在最多的細胞，是具有多向分化潛能的細胞，具有自我復制更新能力以及免疫調節作用。近年來有關BMSCs與放射性損傷的研究已成為國內外研究熱點。有學者研究過X射線對小鼠成骨前體細胞MC3T3-E1增殖的影響，但是成骨前體細胞MC3T3-E1主要用于探索成骨細胞增殖、成熟和分化的研究模型，并不適用于放射性骨壞死的研究。也有學者利用小鼠急性放射性損傷模型，提取放射性損傷小鼠的骨髓細胞進行研究，但是小鼠的骨髓基質細胞成分復雜，骨髓間充質干細胞比率低，分離培養有一定的難度，且科研成本較高。

目前關于放射性細胞輻照損傷模型的建立研究尚少，且絕大多數研究射線對細胞生物學效應的實驗模型都以X射線作為輻照加載條件。但對于在臨床治療中大量應用的γ射線對生物體組織細胞造成的輻射損傷研究尚不充分，缺少應用γ射線對細胞輻照損傷的相關研究。

發明內容

基于放射性細胞輻照損傷模型的建立研究現狀，當前關于細胞放射損傷及相關疾病的研究主要存在以下技術問題：(1)射線來源不統一，對X射線和γ射線電離輻射損傷作用的區別認識不清；(2)射線劑量不統一；(3)輻射對象細胞不統一，不利于分析判斷射線作用；(4)放射性細胞輻射損傷評價指標不統一、不客觀；(5)可重復性較差。