低剂量电离辐射对小鼠小肠类器官生物学特性的影响及二甲双胍对其辐射损伤的防护作用

摘要

目的 研究低剂量电离辐射(LDIR)对小鼠小肠类器官生物学特性的影响,并观察二甲双胍对其辐射损伤的防护作用.方法 体外分离C57BL/6小鼠小肠隐窝,培养4 d后获得小鼠小肠类器官,进行100 mGy单次γ射线照射(100 mGy×1)或100 mGy 4次γ射线照射(100 mGy×4),分别建立小肠类器官单次或多次LDIR模型,于末次照射后第3天,通过形态学分析检测小肠类器官的出芽数量和表面积.小肠类器官多次LDIR模型于末次照射后2 h,分离单个细胞,通过γ-H2AX免疫荧光染色分析小肠类器官细胞核内γ-H2AX焦点数.进行二甲双胍预处理多次LDIR模型(二甲双胍+100 mGy×4),即在每次照射前2 h向小肠类器官培养基中加二甲双胍1 mmol·L-1,末次照射后第3天或末次照射后2 h,分别检测小肠类器官的出芽数量和表面积及细胞核内γ-H2AX焦点数.结果 成功建立了小鼠小肠类器官单次和多次LDIR模型.形态学分析结果显示,与对照组相比,单次LDIR模型组小肠类器官的出芽数量和表面积无明显差异;多次LDIR模型组小肠类器官的出芽数量和表面积明显减少(P<0.01).免疫荧光染色结合共聚焦成像分析结果显示,与对照组相比,多次LDIR后模型组小肠类器官细胞核内γ-H2AX焦点数明显增多(P<0.01).与多次LDIR模型组相比,二甲双胍+100 mGy×4组小肠类器官的出芽数量和表面积均明显增加(P<0.01),且细胞核内γ-H2AX焦点数明显减少(P<0.01).结论 单次LDIR对小肠类器官生长无明显影响.多次LDIR可延缓小鼠小肠类器官生长发育,造成肠上皮细胞DNA损伤.二甲双胍对小鼠小肠类器官多次LDIR损伤具有防护作用.