输不同处理血液对急性放射病治疗作用的实验研究
作者：冉新泽 阎永堂 程天民 魏书庆 林远 郭朝华
单位：冉新泽 阎永堂 程天民 魏书庆(400038 重庆，第三军医大学防原医学教研室)；林远 郭朝华(全军复合伤研究所)
关键词：
中华放射医学与防护杂志000210
骨髓移植(BMT)治疗急性放射病已有较多的经验和进展[1]，但对急性放射病BMT中多种输血方法与效果的比较研究较少。本研究自1983年开始，进行了54批实验，共用Wistar雌性受体大鼠1 562只(雄性作供体)。在观察6～12 Gy共7种照射剂量所致急性放射病的主要病程特点的基础上，研究了BMT对不同剂量所致急性放射病的治疗效果，并着重从极重度骨髓型急性放射病异体BMT方面采用多批次、多组合的输血方案进行对比研究，取得了较好的实验效果。
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一、对不同剂量全身照射的放射病BMT作用特点的研究
1.不同受照剂量时早期造血细胞植入率的变化。观察了BMT在6、7、8、9、10、11和12 Gy急性放射病的效应特点，其早期骨髓细胞(BMC)植入率分别为100%，100%，90%，78%，72%，85%，40%；未植入者均于早期死亡〔BMC输入量为(1～4)×108/只，照后6 h内完成〕。
2.供体型细胞与粒细胞数的变化。6和7 Gy照射时，BMT后10 d供体型细胞的含量分别为31%和43%，90 d降至0%和3%；而粒细胞数仅回升到伤前的50%，10～30 d处于停滞状态，随后逐渐回升[2]。8、9、10和11 Gy照射时，BMT后10 d的供体型细胞含量分别为71%，73%，95%和94%，100 d为19%，40%，73%和66%；而10 d时粒细胞数均超过正常水平，随后波动于正常值的上限。将两种细胞动态变化相比较可以看出：6～7 Gy组由于仍有一部分自体造血细胞继续起作用，使移植的BMC造血遇到了排斥，故早期仅能起暂时作用，随后即被自体造血所替代；而8～11 Gy组因自体造血受到严重破坏，移植的BMC造血受排斥少，使粒细胞数迅速超过正常水平，故多以供体造血为主。
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3.BMT存活率的变化。6、7、8、9、10、11和12 Gy照射的BMT各组，移植后100 d存活率分别为100%，100%，90%，55%，55%，20%和0%[3]。结果表明，当受体照射剂量过大时，机体受损严重，不利于植入的造血细胞增殖，使动物早期死于辐射损伤(包括肠型死亡)。结合上述供体型细胞及粒细胞数的变化，显示BMT时适宜的受照剂量为8、9、10和11 Gy,12 Gy者无效。
二、不同时间输不同处理血对BMT效果的影响
1.不同时间输新鲜血对BMT效果的影响
(1)照射前1 d输新鲜全血和BMT时，9、10、11和12 Gy组，早期BMC植入率较相应的单给BMT组分别提高了22%，28%，10%和50%[4]。移植后60 d受体存活率分别为90%，90%，65%和6%，比单给BMT组分别提高了34%，34%，30%和6%，其中12 Gy组有6%的动物存活>100 d；而8 Gy组输血与不输血者均有较好的BMT效果(60 d存活率分别为93%和90%)。这说明在一定照射剂量范围内照前1 d输新鲜血，有利于BMC植入、降低并发症，从而提高BMT效果。
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(2)10 Gy照射前1、3、5天输新鲜血的3个BMT组，因输血时间不同，对BMT疗效有较大的影响。照前1 d输血组受体均有BMC植入的特征，60 d受体存活率达90%[5]，并可长期存活(>100 d)；而全身照射前3 d[6]和5 d输血组30 d受体存活率仅0%和10%，同时并发症明显增多，BMC虽有植入的特征，但白细胞数开始回升慢而低，发生BMC致敏排斥致死时间明显提前。说明照射前输新鲜全血对BMT疗效有严格的时间界限，随时间的推迟而降低。
(3)全身照射前1 d输血加用环磷酰胺(CY)。在10 Gy照射前1 d输新鲜血和BMT的条件下加用CY(50mg/kg，腹腔注射)时，受体死亡率明显增加，30 d达80%[7]，尸检见肺及胸腔出血；而单给BMT者加用CY时受体全部死于3～7 d，未见BMC植入，且尿血、肺出血及胸腔积血较突出。这说明超致死剂量照射加用CY时，无论是否输血，均可使BMT疗效降低，可能与CY毒副作用有关。但在降低全身照射剂量(9～8 Gy)时使用CY，也可延长存活时间，说明全身照射应用CY时，BMT效果还与照射剂量有关。
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(4) 全淋巴照射前1 d输血加用CY。对大鼠受10 Gy全淋巴照射(头尾、四肢及两肺进行铅屏蔽)前1 d输新鲜血加用CY(1次者150 mg/kg;2次者，每次100 mg/kg)的BMT组，与相同条件下的不输血组相比，输血者可使BMT疗效明显提高，移植后60 d受体存活率比不输血组提高30%[6]，存活时间超过100 d者仍见供体型细胞，且体重增加，受体长期存活。这说明在全淋巴照射和CY的条件下，照射前输血对BMT疗效仍起重要作用。
2.照射后输不同处理血对BMT效果的影响
(1) 10 Gy全身照射后1 d输新鲜全血BMT时，可使病情恶化、明显降低疗效。表现为多数受体因排异反应而致死，90%的动物死于移植后6～30 d[5]。主要是因不经照射的新鲜血含有大量的淋巴细胞进入机体，与移植的BMC发生急性排异反应，降低了BMC植入率，增加了移植物抗宿主病，致使受体早期死亡。
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(2)10 Gy全身照射后1 d输注贮存血(4℃，7 d)显示较好的BMT疗效。表现为BMC植入率达100%，60 d受体存活率(90%)比单给BMT组提高35%[8]。免疫功能反应恢复过程受抑制，粒细胞数回升快而高，体重增加，并能长期存活(>100 d)。说明对照射剂量很大的极重度急性放射病BMT时，照射后输贮存血仍起重要作用。因为免疫功能受抑固然对机体不利，但在极重度放射病的条件下，使BMC易于植入，促进造血恢复，对机体更为重要和迫切。
(3) 照射后1 d输注照射血(体外照射20 Gy)也有较好的治疗效果。当10 Gy全身照射后输照射血BMT时，受体均有造血细胞植入的特征，白细胞数迅速回升，10 d即达正常水平，30天受体存活率也由照后1 d输新鲜全血组的10%提高到85%[8]。说明由于照后输注低淋巴细胞的照射血有利于BMC的植入，使植入的造血细胞迅速增殖，从而提高BMT疗效。
三、输血在BMT中的免疫学作用意义
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1.当大鼠受10 Gy致死剂量照射后7 d，无论是否输血，免疫反应均严重受抑制(4～9 d全部死亡)，不输血者受抑更甚。而照射后1 d输新鲜血伍加BMT时[9]，胸腺细胞增殖反应和脾细胞抗体形成能力明显高于单给BMT组，两种细胞的反应时间明显提前，20 d时差异有非常显著性(P<0.01)。动态观察可见，胸腺和脾细胞数以及脾B、T、Th和Ts细胞数均高于单给BMT组，且发现该组BMC植入率明显降低，多数动物死于早期。这说明BMT时，照射后输新鲜血是由于外周血中的大量淋巴细胞抗原刺激胸腺细胞增殖分化，发生系列免疫反应，产生免疫活性细胞和抗体共同破坏靶细胞，引起急性排异反应使动物早期死亡。
2.相同条件下改用照射前1 d输新鲜血时，胸腺细胞增殖反应和脾细胞抗体形成能力均明显低于单给BMT组，反应时间明显推迟，30 d仍低于正常水平。若与照射后1 d输新鲜血的BMT组相比，其差异更显著(P<0.01)。动态观察发现，胸腺和脾细胞数以及脾B、T、Th和Ts细胞数均明显低于单给BMT组，30 d仍低于正常水平[9，10]；外周血淋巴细胞总数和T细胞数的变化也明显低于单给BMT组；且见该组BMC植入率及受体存活率则高于单给BMT组，更高于照射后1 d输新鲜血的BMT组。这表明大鼠受新鲜血输注后1 d，再经大剂量全身照射，随后进行BMT，既能使致敏的淋巴细胞受抑程度重，又可使植入的造血细胞在受体内增殖分化，保持供、受体细胞共存。这为照射前1 d输新鲜血提高BMT疗效，提供了免疫学依据。
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3.相同条件下改用照射后1 d输贮存血(4℃，7 d)时，胸腺细胞增殖反应和脾细胞抗体形成能力的变化过程，与单给BMT组相比，表现为受抑程度更重、恢复时间明显推迟，而胸腺和脾细胞数以及脾B、T、Th和Ts细胞数动态变化的总趋势与照射前1 d输新鲜血的BMT组基本相似[9]，并发现照射后1 d输贮存血极有利于BMC的植入，并保持移植物长期起作用。这一结果表明，照射后输注低淋巴细胞的贮存血有诱导抑制胸腺活性T细胞的作用，随着胸腺T细胞功能受抑制，Th细胞功能下降，B细胞反应也受抑、抗体形成减少，这是BMC易于植入的重要条件，从而提高了移植成功率。
通过上述研究结果的比较，提出了极重度急性放射病BMT时可及早输注贮存血，根据情况也可选用照射后的低淋巴细胞血，放射病后BMT时应禁输新鲜全血。这一原则的提出，对极重度骨髓型急性放射病BMT治疗具有重要意义。
参考文献
, http://www.100md.com 1，Baranov A,Gale RP,Guskova A, et al. Bone marrow transplantation after the Chernobyl nuclear accident. N Engl J Med,1989,321:205-212.
2，阎永堂，冉新泽，魏书庆，等.受照射大鼠骨髓移植后供体型细胞、血细胞及T、B细胞的动态观察.中华放射医学与防护杂志，1990，10：122-125.
3，阎永堂，冉新泽，魏书庆.骨髓移植前输血对不同剂量全身照射大鼠的影响.中华放射医学与防护杂志，1988，8：187-190.
4，Ran Xinze,Yan Yongtang,Wei Shuqing,et al. Effects of blood transfusion on bone marrow transplantation in rats with radiation-burn combined injury. J Exp Hematol,1995,3:78-84.
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5，阎永堂，冉新泽，魏书庆，等.骨髓移植中输血对受致死剂量照射大鼠骨髓细胞植入的影响.中国输血杂志，1990，3：11-15.
6，冉新泽，阎永堂.输血对环磷酰胺合并全淋巴照射的骨髓移植大鼠存活的影响.中华放射医学与防护杂志，1994，14：151-154.
7，阎永堂，冉新泽，魏书庆.致死剂量照射的大鼠骨髓移植中输血和环磷酰胺对疗效的影响.中国输血杂志，1988，1：165-168.
8，阎永堂，冉新泽，魏书庆，等.不同时间输血对骨髓移植大鼠活存的影响.中华放射医学与防护杂志，1989，9：348-350.
9，阎永堂，冉新泽，魏书庆.输血对受致死剂量照射大鼠骨髓移植后部分免疫反应的影响.中国输血杂志，1992，5：115-118.
10，冉新泽，阎永堂，魏书庆，等.输不同血液对放烧复合伤大鼠异体植皮后免疫反应的影响.中华放射医学与防护杂志，1993，13：182-186.
(收稿日期：1999-03-12), http://www.100md.com
单位：冉新泽 阎永堂 程天民 魏书庆(400038 重庆，第三军医大学防原医学教研室)；林远 郭朝华(全军复合伤研究所)
关键词：
中华放射医学与防护杂志000210
骨髓移植(BMT)治疗急性放射病已有较多的经验和进展[1]，但对急性放射病BMT中多种输血方法与效果的比较研究较少。本研究自1983年开始，进行了54批实验，共用Wistar雌性受体大鼠1 562只(雄性作供体)。在观察6～12 Gy共7种照射剂量所致急性放射病的主要病程特点的基础上，研究了BMT对不同剂量所致急性放射病的治疗效果，并着重从极重度骨髓型急性放射病异体BMT方面采用多批次、多组合的输血方案进行对比研究，取得了较好的实验效果。
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一、对不同剂量全身照射的放射病BMT作用特点的研究
1.不同受照剂量时早期造血细胞植入率的变化。观察了BMT在6、7、8、9、10、11和12 Gy急性放射病的效应特点，其早期骨髓细胞(BMC)植入率分别为100%，100%，90%，78%，72%，85%，40%；未植入者均于早期死亡〔BMC输入量为(1～4)×108/只，照后6 h内完成〕。
2.供体型细胞与粒细胞数的变化。6和7 Gy照射时，BMT后10 d供体型细胞的含量分别为31%和43%，90 d降至0%和3%；而粒细胞数仅回升到伤前的50%，10～30 d处于停滞状态，随后逐渐回升[2]。8、9、10和11 Gy照射时，BMT后10 d的供体型细胞含量分别为71%，73%，95%和94%，100 d为19%，40%，73%和66%；而10 d时粒细胞数均超过正常水平，随后波动于正常值的上限。将两种细胞动态变化相比较可以看出：6～7 Gy组由于仍有一部分自体造血细胞继续起作用，使移植的BMC造血遇到了排斥，故早期仅能起暂时作用，随后即被自体造血所替代；而8～11 Gy组因自体造血受到严重破坏，移植的BMC造血受排斥少，使粒细胞数迅速超过正常水平，故多以供体造血为主。
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3.BMT存活率的变化。6、7、8、9、10、11和12 Gy照射的BMT各组，移植后100 d存活率分别为100%，100%，90%，55%，55%，20%和0%[3]。结果表明，当受体照射剂量过大时，机体受损严重，不利于植入的造血细胞增殖，使动物早期死于辐射损伤(包括肠型死亡)。结合上述供体型细胞及粒细胞数的变化，显示BMT时适宜的受照剂量为8、9、10和11 Gy,12 Gy者无效。
二、不同时间输不同处理血对BMT效果的影响
1.不同时间输新鲜血对BMT效果的影响
(1)照射前1 d输新鲜全血和BMT时，9、10、11和12 Gy组，早期BMC植入率较相应的单给BMT组分别提高了22%，28%，10%和50%[4]。移植后60 d受体存活率分别为90%，90%，65%和6%，比单给BMT组分别提高了34%，34%，30%和6%，其中12 Gy组有6%的动物存活>100 d；而8 Gy组输血与不输血者均有较好的BMT效果(60 d存活率分别为93%和90%)。这说明在一定照射剂量范围内照前1 d输新鲜血，有利于BMC植入、降低并发症，从而提高BMT效果。
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(2)10 Gy照射前1、3、5天输新鲜血的3个BMT组，因输血时间不同，对BMT疗效有较大的影响。照前1 d输血组受体均有BMC植入的特征，60 d受体存活率达90%[5]，并可长期存活(>100 d)；而全身照射前3 d[6]和5 d输血组30 d受体存活率仅0%和10%，同时并发症明显增多，BMC虽有植入的特征，但白细胞数开始回升慢而低，发生BMC致敏排斥致死时间明显提前。说明照射前输新鲜全血对BMT疗效有严格的时间界限，随时间的推迟而降低。
(3)全身照射前1 d输血加用环磷酰胺(CY)。在10 Gy照射前1 d输新鲜血和BMT的条件下加用CY(50mg/kg，腹腔注射)时，受体死亡率明显增加，30 d达80%[7]，尸检见肺及胸腔出血；而单给BMT者加用CY时受体全部死于3～7 d，未见BMC植入，且尿血、肺出血及胸腔积血较突出。这说明超致死剂量照射加用CY时，无论是否输血，均可使BMT疗效降低，可能与CY毒副作用有关。但在降低全身照射剂量(9～8 Gy)时使用CY，也可延长存活时间，说明全身照射应用CY时，BMT效果还与照射剂量有关。
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(4) 全淋巴照射前1 d输血加用CY。对大鼠受10 Gy全淋巴照射(头尾、四肢及两肺进行铅屏蔽)前1 d输新鲜血加用CY(1次者150 mg/kg;2次者，每次100 mg/kg)的BMT组，与相同条件下的不输血组相比，输血者可使BMT疗效明显提高，移植后60 d受体存活率比不输血组提高30%[6]，存活时间超过100 d者仍见供体型细胞，且体重增加，受体长期存活。这说明在全淋巴照射和CY的条件下，照射前输血对BMT疗效仍起重要作用。
2.照射后输不同处理血对BMT效果的影响
(1) 10 Gy全身照射后1 d输新鲜全血BMT时，可使病情恶化、明显降低疗效。表现为多数受体因排异反应而致死，90%的动物死于移植后6～30 d[5]。主要是因不经照射的新鲜血含有大量的淋巴细胞进入机体，与移植的BMC发生急性排异反应，降低了BMC植入率，增加了移植物抗宿主病，致使受体早期死亡。
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(2)10 Gy全身照射后1 d输注贮存血(4℃，7 d)显示较好的BMT疗效。表现为BMC植入率达100%，60 d受体存活率(90%)比单给BMT组提高35%[8]。免疫功能反应恢复过程受抑制，粒细胞数回升快而高，体重增加，并能长期存活(>100 d)。说明对照射剂量很大的极重度急性放射病BMT时，照射后输贮存血仍起重要作用。因为免疫功能受抑固然对机体不利，但在极重度放射病的条件下，使BMC易于植入，促进造血恢复，对机体更为重要和迫切。
(3) 照射后1 d输注照射血(体外照射20 Gy)也有较好的治疗效果。当10 Gy全身照射后输照射血BMT时，受体均有造血细胞植入的特征，白细胞数迅速回升，10 d即达正常水平，30天受体存活率也由照后1 d输新鲜全血组的10%提高到85%[8]。说明由于照后输注低淋巴细胞的照射血有利于BMC的植入，使植入的造血细胞迅速增殖，从而提高BMT疗效。
三、输血在BMT中的免疫学作用意义
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1.当大鼠受10 Gy致死剂量照射后7 d，无论是否输血，免疫反应均严重受抑制(4～9 d全部死亡)，不输血者受抑更甚。而照射后1 d输新鲜血伍加BMT时[9]，胸腺细胞增殖反应和脾细胞抗体形成能力明显高于单给BMT组，两种细胞的反应时间明显提前，20 d时差异有非常显著性(P<0.01)。动态观察可见，胸腺和脾细胞数以及脾B、T、Th和Ts细胞数均高于单给BMT组，且发现该组BMC植入率明显降低，多数动物死于早期。这说明BMT时，照射后输新鲜血是由于外周血中的大量淋巴细胞抗原刺激胸腺细胞增殖分化，发生系列免疫反应，产生免疫活性细胞和抗体共同破坏靶细胞，引起急性排异反应使动物早期死亡。
2.相同条件下改用照射前1 d输新鲜血时，胸腺细胞增殖反应和脾细胞抗体形成能力均明显低于单给BMT组，反应时间明显推迟，30 d仍低于正常水平。若与照射后1 d输新鲜血的BMT组相比，其差异更显著(P<0.01)。动态观察发现，胸腺和脾细胞数以及脾B、T、Th和Ts细胞数均明显低于单给BMT组，30 d仍低于正常水平[9，10]；外周血淋巴细胞总数和T细胞数的变化也明显低于单给BMT组；且见该组BMC植入率及受体存活率则高于单给BMT组，更高于照射后1 d输新鲜血的BMT组。这表明大鼠受新鲜血输注后1 d，再经大剂量全身照射，随后进行BMT，既能使致敏的淋巴细胞受抑程度重，又可使植入的造血细胞在受体内增殖分化，保持供、受体细胞共存。这为照射前1 d输新鲜血提高BMT疗效，提供了免疫学依据。
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通过上述研究结果的比较，提出了极重度急性放射病BMT时可及早输注贮存血，根据情况也可选用照射后的低淋巴细胞血，放射病后BMT时应禁输新鲜全血。这一原则的提出，对极重度骨髓型急性放射病BMT治疗具有重要意义。
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2，阎永堂，冉新泽，魏书庆，等.受照射大鼠骨髓移植后供体型细胞、血细胞及T、B细胞的动态观察.中华放射医学与防护杂志，1990，10：122-125.
3，阎永堂，冉新泽，魏书庆.骨髓移植前输血对不同剂量全身照射大鼠的影响.中华放射医学与防护杂志，1988，8：187-190.
4，Ran Xinze,Yan Yongtang,Wei Shuqing,et al. Effects of blood transfusion on bone marrow transplantation in rats with radiation-burn combined injury. J Exp Hematol,1995,3:78-84.
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5，阎永堂，冉新泽，魏书庆，等.骨髓移植中输血对受致死剂量照射大鼠骨髓细胞植入的影响.中国输血杂志，1990，3：11-15.
6，冉新泽，阎永堂.输血对环磷酰胺合并全淋巴照射的骨髓移植大鼠存活的影响.中华放射医学与防护杂志，1994，14：151-154.
7，阎永堂，冉新泽，魏书庆.致死剂量照射的大鼠骨髓移植中输血和环磷酰胺对疗效的影响.中国输血杂志，1988，1：165-168.
8，阎永堂，冉新泽，魏书庆，等.不同时间输血对骨髓移植大鼠活存的影响.中华放射医学与防护杂志，1989，9：348-350.
9，阎永堂，冉新泽，魏书庆.输血对受致死剂量照射大鼠骨髓移植后部分免疫反应的影响.中国输血杂志，1992，5：115-118.
10，冉新泽，阎永堂，魏书庆，等.输不同血液对放烧复合伤大鼠异体植皮后免疫反应的影响.中华放射医学与防护杂志，1993，13：182-186.
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