随着核能在国民经济和军事领域中的应用越来越广泛,电离辐射对人类直接或潜在危害也不断增加。战时核武器或放射性武器的使用,平时各种突发放射性事故都会造成人员急性或慢性放射损伤。因此,有效防治急、慢性放射性损伤仍然是放射医学研究领域的一个重要课题。然而,目前这一问题仍未得到很好解决。急性放射病指机体在短时间内受到大剂量电离辐射所引起的一种严重的全身性疾病或综合症。根据受照剂量的大小,急性放射病分为骨髓型(受照剂量≤10Gy)肠型(10Gy≤受照剂量<50Gy)和脑型(50Gy≤受照剂量)三种类型。根据受照剂量,骨髓型急性放射病又分为轻(受照剂量1-2Gy)、中(受照剂量2-4Gy)、重(受照剂量4-6Gy)和极重(6Gy<受照剂量≤10Gy)四度。目前,基于对骨髓型急性放射病基本病理特征(造血损伤、全身多发性出血和感染)了解的基础上,采取的以造血损伤为中心的治疗方法,经过多年的实践表明只对轻、中度骨髓型放射病治疗有效,对重度以上骨髓型放射病的治疗效果并不十分理想,表现为重度以上患者往往骨髓移植可以成功,临床显示造血恢复,但患者仍死于多器官功能衰竭。由于目前国内外对大剂量照射诱导的多器官功能衰竭的发生发展过程和调节影响因素了解不多,因而在如何防治大剂量辐射诱导的多器官功能衰竭问题上尚无很好的解决办法。这一问题的解决对于攻克重度以上急性骨髓型放射病的治疗瓶颈,提高放射损伤的整体防治水平,促进核能安全有效的利用具有重要军事、科学和经济意义。解决此问题需要在过去对放射损伤病理发展过程了解的基础上,结合科学技术最新的进展,以新的思路,从不同的视角加深对放射损伤发展规律和影响因素的认识,在理论和实践中寻找可行的突破口。gelsolin是凝溶胶蛋白超家族成员之一,属肌动蛋白结合蛋白(ABPs),广泛分布于哺乳动物和非哺乳动物体内,分子量82-84KDa,基因定位于9q33,长度70kB,至少含有14个外显子。哺乳动物体内至少有胞浆型(cGSN)和血浆型(pGSN)两种形式存在,两种gelsolin均由同一个基因在不同转录起始位点转录编码而成。正常生理条件下,其主要的生物学功能是以Ca2+依赖的方式切割、封端actin纤丝或使actin聚集成核完成actin的重组过程,在细胞质的溶胶态(sol)和凝胶态(gel)的相互转换过程发挥着关键作用。此外,gelsolin还在细胞运动、细胞活力、细胞凋亡、离子通道调节、某些信号转导等过程中发挥重要的作用。近年文献报道多种损伤及疾病中pGSN会明显下降,其主要原因之一可能是gelsolin在清除血液中病理性异常增多的actin过程中过多消耗。研究表明,actin病理性增多可造成血管内皮细胞损伤,激活血小板,actin与纤维蛋白等相互作用使血液黏度增加,易形成微血栓,从而出现循环阻塞,加重组织器官损伤[12,13]。而外源性给予actin的清除蛋白gelsolin处理脓毒症动物,可明显减缓动物炎症及感染的进展,延缓疾病损伤进程,降低动物死亡率[14,151。众多研究提示,gelsolin参与许多急症损伤、慢性疾病和遗传性疾病的病理过程,并在其中发挥积极的保护性作用。急性放射损伤的病理发展早期存在微循环障碍,中期存在广泛性出血及严重感染,晚期存在以组织纤维化为特征的多器官功能衰竭。这些病理改变是否与辐射诱导的组织细胞损伤和细胞膜通透性增加致组织细胞内actin大量释放所引起的病理效应有关?因actin过多导致的病理改变过程中,作为血浆actin清除蛋白,gelsolin的含量和活性改变对病变的进程和结果有何影响?给辐照动物外源性补充gelsolin能否增强机体清除actin的能力,进而改善组织器官的微循环,减低actin的毒性效应,从而对机体发挥积极的保护作用?这些都是过去尚未研究的问题。阐明这些问题,不仅有利于加深对急性放射损伤病理发展过程和相关影响因素的认识,也有利于寻找改善或减轻重度急性放射病损伤防治的新方法。本研究通过观察辐射敏感细胞及小鼠不同剂量γ射线照射后胞浆型(cGSN)和血浆型(pGSN)凝溶胶蛋白的表达及含量变化情况,了解gelsolin与急性放射病损之间的关系；通过检测小鼠体内凝血、自由基清除相关指标、对辐射损伤小鼠生存率影响的分析,评价gelsolin在辐射损伤病理防治过程中的作用。课题在以下内容展开研究：1.观察急性放射损伤中两种gelsolin蛋白亚型的变化与急性放射早期损伤间的关系。2.照后不同时间给予辐射损伤小鼠重组人源gelsolin蛋白,评价gelsolin在急性放射损伤出血综合症、氧化性损伤及小鼠生存率中的作用和意义。实验方法：1. HIEC细胞8Gy、12Gy照射后,抽提细胞全蛋白后western blot半定量检测照后不同时间HIEC细胞中cGSN蛋白表达变化情况；BALB/c小鼠4Gy、8Gy照射后ELISA检测小鼠血浆中pGSN含量变化情况。2. BALB/c小鼠6Gy照射后24h内给小鼠注射重组人源gelsolin两次,于照后不同时间检测三项凝血指标：PT、APTT、FIB。3. BALB/c小鼠6Gy照射后24h内给小鼠注射重组人源gelsolin两次,于照后不同时间检测自由基相关指标：GSH、SOD、MDA。4. BALB/c小鼠6Gy照射后24h内给小鼠注射重组人源gelsolin两次,观察小鼠30d生存率变化。5. SPSS13.0统计学软件统计处理数据实验结果：1.两种gelsolin蛋白亚型含量变化与急性放射早期损伤间的关系小鼠4、8Gy整体照射后pGSN水平均呈现不同程度的下降,其中4Gy剂量组照后24h、48h、72h时pGSN水平较对正常对照组显著下降(P<0.05)；8Gy剂量组中照后即刻、24h、48h、72h时pGSN水平与正常对照组相比亦显著下降(P<0.05)。4Gy剂量组pGSN下降较8Gy剂量组缓和；培养HIEC细胞8、12Gy照后2-24h检测cGSN相对含量发现8Gy剂量组cGSN照后2-12h均低于正常水平,照后24h则高于正常水平,与正常组比较照后12h cGSN变化差异显著(P<0.05)。12Gy剂量组中cGSN照后2h时低于正常水平,4-24h均高于正常水平,照后6h和12h cGSN变化分别与正常对照组比较差异显著(P<0.05)。2.急性放射损伤小鼠补充外源性gelsolin后,gelsolin在辐射出血综合症中的作用BALB/c小鼠6 Gy照后4-7d,gelsolin给药组小鼠PT、APTT时间显著高于单纯照射对照组(P<0.05),FIB低于单纯照射对照组(P>0.05)。照后14-18d,gelsolin给药组PT、APTT低于单纯照射对照组(P<0.05),FIB低于单纯照射对照组(P>0.05)。3.急性放射损伤小鼠外源性补充gelsolin后,gelsolin在氧化损伤中的作用BALB/c小鼠6Gy照射后2、7d,gelsolin给药组小鼠GSH、SOD显著高于单纯照射对照组(P<0.05),MDA显著低于单纯照射对照组(P<0.05)。4.急性放射损伤小鼠外源性补充gelsolin后,小鼠生存率变化小鼠6Gy照后gelsolin给药组生存率较单纯照射对照组提高30%(P>0.05)初步结论：1.小鼠4、8Gy照射后pGSN水平均出现不同程度下降,提示pGSN变化与辐射损伤间存在联系。4Gy剂量组pGSN下降水平较8Gy剂量组较小,同时4Gy剂量组72h其下降程度趋于缓和,而8Gy剂量组72h时依然持续下降,提示pGSN下降程度与照射剂量相关,剂量越大,pGSN下降越明显,自身代偿恢复能力也越差;辐射敏感器官小肠来源HIEC细胞8、12Gy照后2-24h cGSN相对含量变化提示其可能与辐射剂量有一定关系,表现为较大照射剂量照射时cGSN上调表达的可能性越大,而照射剂量相对较小时其表达可能在照后较长时间才会出现上调。明确gelsolin与辐射病理损伤的关系需要进一步深入细致的研究；2.小鼠急性放射损伤病理发展的初期及中期,外源性gelsolin不能改善辐射所致出血,但在急性放射损伤的病理进展后期,外源性gelsolin可改善辐射所致出血。3. gelsolin给药组小鼠受照后血中GSH和SOD含量升高,脂质过氧化产物MDA含量下降,表明gelsolin对辐射所致氧化损伤具有一定缓解作用。4.小鼠6Gy照后gelsolin给药组生存率较单纯照射对照组提高30%,表明gelsolin对于提高辐射小鼠的生存率可能具有一定的作用。