Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Stronsiyum-90 β-ışınlarına dayalı Radyasyon kaynaklı cilt yaralanması hayvan modellerinin geliştirilmesi ve uygulanması

432 görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/70010

⸱

27 Ocak 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Radiation Medicine, West China School of Basic Medical Sciences & Forensic Medicine, Sichuan University, 2Precision Radiation in Oncology Key Laboratory of Sichuan Province, Radiotherapy Center, Sichuan Clinical Research Center for Cancer, Sichuan Cancer Hospital & Institute, Affiliated Cancer Hospital of University of Electronic Science and Technology of China, 3The Second Affiliated Hospital of Chengdu Medical College, China National Nuclear Corporation 416 Hospital, 4School of Medicine, Southwest University of Science and Technology, 5Transformation Foundation of Tianfu Jincheng Laboratory

Bu makalede

Özet

Burada, stronsiyüm-90 (90Sr) β-radyasyonu kullanarak radyasyon kaynaklı cilt yaralanmasının tekrarlanabilir hayvan modelleri oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. Bu protokol, yüzeysel radyasyon hasarında doz etkileri ve inflamatuar yanıtların incelenmesini mümkün kılarak gelecekteki mekanik çalışmalar için temel oluşturur.

Özet

Radyasyon kaynaklı cilt yaralanması, nükleer kaza acil durumlarında veya radyasyonla ilgili mesleklerde sıkça karşılaşılan ciddi bir komplikasyondur ve mekanik araştırmalar için standart, özgü odaklı yaralanma modellerinin oluşturulmasını gerektirir. Güçlü nüfuz yeteneğine sahip geleneksel gamma veya yüksek enerjili X-ışınları, cilt hasarına yol açar ancak kaçınılmaz olarak karmaşık derin doku reaksiyonlarını tetikler ve yüzeysel cilt etkilerinin araştırılmasını engeller. Nükleer serpinti gibi senaryolarda β-radyasyondan kaynaklanan belirgin yüzeysel doku hasarı riski göz önüne alındığında, bu sorunu ele almak için radyasyon kaynaklı cilt hasarına yönelik stronsiyüm-90 (90Sr) β ışını kaynağı bazlı hayvan modeli geliştirdik. Bu model, enerjiyi ağırlıklı olarak yüzeysel dokulara biriktiren β-ışınlarının fiziksel özelliğini kullanır; bu özellikler, derinlere nüfuz eden radyasyonun tetiklediği potansiyel sistemik tepkilerden kaçınırken, radyasyon maddesinin ciltle temasından kaynaklanan yerel biyolojik etkilerin hassas simülasyonunu sağlar. Bu çalışma, 90Sr radyasyon kaynağı parametrizasyonu, hayvan radyasyon protokolleri ve patolojik örnek toplama ve değerlendirme yöntemleri dahil olmak üzere tüm iş akışını sistematik olarak özetlemektedir. Bu model, radyasyondan kaynaklanan cilt yaralanmasının patofizyolojik mekanizmalarını aydınlatmak ve mekanik araştırmalar veya terapötik stratejilerin geliştirilmesini teşvik etmek için güvenilir bir hayvansal araç sağlar.

Giriş

İyonlaşan radyasyon, enerji, tıp, sanayi ve tarım dahil olmak üzere birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Önemli faydalar sağlamakla birlikte, özellikle mesleki çalışanlar ve kanser hastaları için insan sağlığı için doğrudan ve potansiyel tehditleroluşturur 1,2. Deri, vücudun en büyük organı ve dış örtüsünü oluşturduğu için, iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında kaçınılmaz olarak birincil hedef olarak hizmet eder. Epidermis, dermis ve deri altı dokudan oluşan deri, vazgeçilmez fizyolojik işlevleri yerine getirir. Ancak, radyasyon kaynaklı cilt yaralanmasının altında yatan mekanizmalar ve önleme ile tedavi için etkili stratejiler yeterince açıklanmamıştır. Bu nedenle, yüzeysel tabakada radyasyon kaynaklı cilt hasarını özellikle hedefleyen ve mekanistik ile müdahalesel çalışmalar için uygun olan standartlaştırılmış ve tekrarlanabilir deneysel bir modele kritik ihtiyaç vardır. Sonuç olarak, bu alandaki araştırmaları ilerletmek için, radyasyon deri hasarının yeni bir hayvan modelini başarıyla kurduk.

Geleneksel çalışmalarda, X-ışını veya γ ışını gibi yüksek enerjili radyasyon, cilt yaralanması modellerini indüklemek için yaygın olarakkullanılır 3,4. Bu tür radyasyonlar yüksek nüfuz yeteneğine sahiptir ve deri altı ve derin dokular ile organlarla kolayca etkileşime girebilirler. Sonuç olarak, cilt hasarı oluştururken, deri dokularda geniş tepkiler de tetiklenir; bu da modelin cilt odaklı araştırmalar için özgüllüğünü zayıflatır ve sonuçların yorumlanmasını önemli ölçüdekarmaşıklaştırır. Bu doku özgüllüğünün eksikliği, birincil araştırma amacının sistemik radyasyon etkileri yerine deri kısıtlı radyasyon hasarını incelemek olduğunda büyük bir sınırlamayı temsil eder.

Buna karşılık, stronsiyüm-90 (90Sr) β-radyasyonunun düşük enerjisi ve sınırlı doku nüfuzu özelliklerini kullanarak, daha spesifik ve rafine bir cilt yaralanması modeli geliştirdik. Araştırmalar, β ışınlarının neden olduğu hasarın ağırlıklıolarak derinin epidermal ve dermal katmanlarıyla sınırlı olduğunu ve böylece derin doku tepkisinden kaynaklanan müdahaleyi etkili bir şekilde en aza indirdiğini göstermiştir. Yüksek nüfuzlu radyasyon modellerine kıyasla, bu yaklaşım yaralanmanın hassas lokalizasyonuna, visseral organların azalmasına ve cilt spesifik patolojik ve inflamatuar değişikliklerin daha iyi yorumlanabilirliğine olanak tanır. Ayrıca, β ışınlarının kullanılarak radyodermatit modeli oluşturulması, potansiyel gerçek dünya tehditlerinin kritik değerlendirmeleriyle de haklıdır. Çernobil nükleer kazasından çıkarılan dersler, β parçacıklarına yüksek dozda dış maruziyetin ciddi β yanıklarına ve hatta ölümcül yaralanmalara yol açabileceğinigöstermektedir. Ayrıca, radyasyon kirleticilerinden kaynaklanan β radyasyonun uzun vadeli potansiyel sağlık riskleride mevcuttur 8,9.

Bu mekanizmaları keşfetmek için, β ışını ışınına maruz kalacak uygun bir hayvanın seçilmesi de çok önemlidir. Minipigler, β ışınları kaynaklı cilt yaralanması modelleri oluşturmak için başarılı bir şekildekullanılsa da, araştırmalarda genel uygulanabilirleri farelere kıyasla daha sınırlıdır. Ayrıca, fare derisinin temel özelliklerinden biri, yüksek saç kökü yoğunluğudur; bu da onu radyasyon deri hasarı çalışmalarında deri uzantıları üzerindeki radyasyonun etkilerini incelemek için uygun bir model yapar. Bu nedenle, fare modeli kullanmanın belirgin avantajları vardır. Ayrıca, fare modelleri daha düşük maliyet, daha yüksek verimlilik, genetik manipüledilebilirlik ve moleküler ile immünolojik analizlerle daha geniş uyumluluk gibi pratik avantajlar sunar; bu da onları mekanik çalışmalar ve müdahale taramaları için özellikle uygun kılar.

İltilamı sitokinler, hem bağışıklık hem de immün olmayan hücreler tarafından salgılanan biyolojik olarak aktif küçük moleküller veya proteinlerdir ve genel olarak pro-inflamatuar veya anti-inflamatuar olarak sınıflandırılır. İyonlaştırıcı radyasyonla oluşan cilt hasarında, bu sitokinler ana etkenlerdir. Aslında, bu tür hasar temelde kontrolsüz bir iltihap hastalıktır ve esas olarak sitokinler ve kemokinler ağı tarafından yönetilir12. IL-6, radyasyon ve enfeksiyona karşı akut inflamatuar yanıtlarda rol alan kritik sitokinlerden biri ve önemli bir pro-inflamatuar aracıdır 13,14,15. Son çalışmalar, radyasyonun IL-6/STAT3 sinyal yolunu ve hücresel yaşlanmayı aktive ettiğini, böylece bağışıklık hücresi infiltrasyonunu teşvik ettiğini ve radyasyon dermatiti, cilt iltihabı ve saç dökülmesine katkıda bulunduğunugöstermiştir 16. İlginç bir şekilde, belirli bağlamlarda radyoprotektif etkiler degösterir 17,18. Buna karşılık, IL-10 önemli bir anti-inflamatuar düzenleyicidir. Görevleri arasında aşırı iltihap yanıtlarını sınırlamak, doğuştan gelen bağışıklığı güçlendirmek, doku onarım mekanizmalarını teşvik etmek ve enfeksiyon ile iltihaplanma sırasında doku homeostazını korumakyer alır 19,20. IL-10 genellikle IL-6 ile birlikte hareket eder; dermal yara iyileşmesini teşvik etmede, yara oluşumunu azaltmada ve bazı dermatolojik hastalıkları iyileştirmede faydalı etkilergösterir 21,22,23. Mevcut araştırmalar, IL-6 ve IL-10'un sırasıyla radyasyon ve ultraviyole maruziyete yanıt verdiğinigösterse de, β-radyasyona verilen yanıtlar hâlâ belirsizdir.

Özetle, bu çalışma 90Sr β-radyasyonuyla radyasyon kaynaklı cilt hasarının kararlı ve tekrarlanabilir bir fare modelini oluşturmayı amaçlamaktadır. Bu model özellikle deri radyasyon hasarı, β radyasyon maruziyeti senaryoları, inflamatuar düzenleme, cilt uzantı hasarı ve uzun vadeli doku yeniden şekillendirmesi üzerine çalışmalar için uygundur. Ancak, genellikle röntgen veya γ ışını gibi yüksek nüfuzlu radyasyon gerektiren derin doku veya katı tümör radyoterapisini çoğaltmak için tasarlanmamıştır. Model oluşturma ve uygulanabilirliğinin sistematik olarak doğrulanması için radyasyon yaralanması puanı, histolojik inceleme ve anahtar sitokinlerin (IL-6 ve IL-10) moleküler ekspresyonu dahil olmak üzere çok katmanlı değerlendirmelerle sistematik olarak doğrulanma prosedürlerini sunuyoruz. Bu parametrelerin dinamik analizi, IL-6 ve IL-10'un yaralanma sürecindeki düzenleyici rollerini netleştirmeye yardımcı olacak ve böylece gelecekte hedefli müdahale stratejilerinin geliştirilmesi için sağlam bir deneysel temel ve teorik referans sağlayacaktır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Hayvanları içeren tüm deneysel prosedürler, Batı Çin Temel Tıp Bilimleri ve Adli Tıp Okulu'nun (Chengdu, Çin) Hayvan Deneyleri Etik Komitesi tarafından incelenip onaylanmıştır.

1. Hayvan hazırlığı

  1. Hayvan barınması ve gruplanması
    1. On iki SPF dereceli dişi C57BL/6J faresini (ağırlık aralığı: 18–25 g, yaş: 3 ay) dört standart havalandırmalı kafese atsın ve farklı dozlarda dış radyasyona maruz kalmaları için (bir radyasyonsuz kontrol grubu ve 3 deneysel radyasyon grubu) dört gruba rastgele dağıtın.
    2. Tüm hayvanları 12 saatlik ışık/karanlık döngüde tutun, standart kemirgen yemeği ve suya imkansız erişim sağlanın.
    3. Her fareyi benzersiz şekilde tanımlamak ve deneysel grupları ayırt etmek için numaralı kulak etiketleri kullanın.
    4. Deneysel hayvanların yeni ortama alışmalarına izin verin, sonraki işlemlerden önce 3 gün önce.
    5. Aynı koşullar altında bir Sprague Dawley (SD) sıçanını (yaş: 2 ay; ağırlık: yaklaşık 160 g) yerleştirin.
  2. Anestezi
    1. Fareleri %1,25 tribromoetanol çözeltisi intraperitoneal enjeksiyonla anestezi edin. Güvenli anestezi sağlamak için, enjeksiyon hacmini vücut ağırlığına göre hesaplayın; vücut ağırlığı 15–20 mL/kg uygulanarak, belirlenmiş referans standartlarına uygun olarak uygulanır.
  3. Aşıtım alanının hazırlanması
    1. Anestezi sonrası, elektrikli makas makinesiyle hedeflenen dorsal radyasyon bölgesindeki tüyleri çıkarın.
    2. Kırmızı marker kalemi ve yaklaşık 3 cm çapında önceden hazırlanmış sert bir şablon kullanarak, tıraş edilmiş sırt derisine dairesel bir alan işaretleyin.
      NOT: Yıkıcı kremler kullanılmaz, çünkü cilt tahrişine yol açabilir ve histolojik mimariyi değiştirebilir, böylece deneysel sonuçları karıştırabilir.

2. Aşıtlama için doz hesaplaması

NOT: 90Sr, 90Y'ye kadar çöküşü boyunca yüksek enerjili β-ışınlar yayar (Şekil 1A). β ışınlarının nüfuz performansı zayıftır ve genellikle sadece epidermisi etkiler. Fareler için ışınlanma süresinin kesin olarak belirlenmesi, emilmiş doz oranının (D, cGy/s) hesaplanmasını gerektirir.

  1. Fiziksel yarı ömründen (T1/2) alınan bozunma sabiti (λ) şu formülle hesaplanın:
    T1/2 ≈ 0.693/λ
    90Sr'nin yarı ömrü yaklaşık 28,6 yıl, λ ≈ 0,02423 yıl-1 olduğu göz önüne alındığında.
  2. Radyonükler sayısını (N) aşağıdaki formülle hesaplayın:
    A = λ N
    Burada:
    C: Radyoaktivite (mCi)
    N: T (yıl) süresinden sonra radyonüklit sayısı
    Başlangıçta radyoaktivite A0 = 30 mCi (1 Ci = 3.7x1010 Bq) ve λ ≈ 0.02423 ile
    N0 = A0/λ = 1238.13454
    Sonra, genel radyasyon bozunma yasasını uygulayın; yani radyonüklit sayısı zamanla üstel olarak azalır:
    dN/dt = -λ N
    Verimlerin entegrasyonu:
    N = N0 е-λt
    Burada:
    N0: t = 0'daki başlangıç radyonükledi sayısı
    N: T zamanından sonra kalan radyonuklid sayısı
  3. Son olarak, aşağıdaki formülle emilmiş doz oranı olan D'yi cGy/s cinsinden hesaplayın:
    90 Sr-90Y uygulayıcısının emilmiş doz oranı için dönüşüm formülü:
    D = [(A×1770/S) ×(E90Y/E 32P) ×Fm] /3600 = (A/S) ×0.6347
    Burada
    D: Emilen doz oranı (cGy/s)
    C: Millicurie (mCi)
    S: Alan (cm2)
    1770: 32P için iyonizasyon sabiti.
    E90Y: Ortalama enerji = 0.93 MeV
    E32P: Ortalama enerji = 0.693 MeV
    FM: Doz dönüşüm faktörü: Maruziyet doz dönüşüm faktörü (0.962)
    3600: Saatlik dönüşüm faktörü
    NOT: 90Sr parametrelerinin hesaplamaları Tablo 1'de özetlenmiştir. Aşağıda bir örnek hesaplama gösterilmiştir:
    3 Mart 2023'te:
    Applikatör dış çapı = 3 cm, iç çapı = 2,47 cm, yarıçapı = 1,235 cm, Radyoaktivite A = 30 mCi
    S = π ×1.2352
    D=(A/S) ×0.6347 ≈ 3.9738 cGy/s
    3 Kasım 2023 tarihinde (t = 0.583 yıl sonra):
    N(t) = N0 е-λt = 1238.13454×e-0.02423×0.583 ≈ 1220.7675
    A(t) = λN(t) = 0.02423×1220.7675 ≈ 29.579 mCi
    D = (A/S) ×0.6347 ≈ 3.918 cGy/s
    t = 2,25 yıl sonra:
    N = N0 е-λt ≈ 1238.13454×e-0.02423×2.25 ≈ 1172.4391
    A = λN ≈ 0.02423×1172.4391 ≈ 28.408 mCi
    D = (A/S) ×0.6347 ≈ 3.7629 cGy/s
  4. Elde edilen verilere dayanarak her doz grubunun radyasyon süresini hesaplayın (bkz. Tablo 2).

3. Aşıtlama

NOT: 90Sr tarafından yayılan β-ışınların penetrasyonu sınırlı olsa da, genellikle sadece epidermal tabakayı etkiler (Şekil 1D), yine de insan sağlığı için potansiyel riskler oluştururlar. 90Sr kaynağını içeren tüm prosedürlerin, operatörlere ve çevreye radyasyon maruziyetini en aza indirmek için uygun koruyucu önlemleri takip ettiğinden emin olun. Operatörler, radyasyon kaynağı kullanımı konusunda özel eğitimi tamamlamalıdır. Radyasyon kaynaklarının ele alınması ve kullanılması prosedürleri, 2007 Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu'nun Tavsiyeleri'nde (ICRP Yayını 103) belirtilen uluslararası standartlara sıkı sıkıya uyulmuştur.

  1. Kullanım öncesi hazırlık: 90Sr kaynak kullanımı için başvuru yapın. Süpervizörün onayından sonra laboratuvar anahtarını ve alarm sisteminin deşarj kodunu alın.
  2. Traş edilmiş ve işaretlenmiş sırt bölgeleri olan fareler, 1 mL şırıngalar, tribromoetanol çözeltisi, gıda sınıfı plastik film, zamanlayıcılar, bant ve köpük tahtalar dahil olmak üzere tüm gerekli malzemeleri hazırlayın.
  3. Fare ön tedavi
    1. Fareleri intraperitoneal tribromoethanol çözeltisi enjeksiyonuyla anestezi edin (bkz. adım 1.2).
    2. Tamamen sedasyon edildikten sonra, fare dorsum-up'u sert bir tahtanın üzerine koyun, dorsal yüzeyini plastik örtüyle kapatın ve sargını bantla sabitleyin.
  4. Aşıtma prosedürü
    1. Radyasyon kaynağı odasına girin, alarm sistemini devre dışı bırakın, koruyucu ekipman (koruyucu kıyafet, şapka, gözlük ve kişisel dozimetre) giyin ve ardından 90Sr kaynağını lead shield'dan alın.
    2. Kaynağın üst koluna metal bir çubuk takarak aplikatörü kaldırıp hareket ettirin.
    3. Nükleer kazalar veya mesleki maruziyetle ilgili β radyasyon kaynaklı cilt yaralanmasını simüle etmek için, 90Sr uygulayıcısının yayıcı yüzeyini (Şekil 1B) anestezi edilmiş farenin işaretli tıraşlı dorsal bölgesinin üzerine yerleştirin (Şekil 1C). Yerleştirme işlemi hemen başlar zamanlayıcıyı başlatın. Tam olarak belirlenmiş süreden sonra, aplikatörü geri çekin ve geçici olarak orijinal kabında saklayın.
      DIKKAT: Uygulayıcının alt kısmını personele asla yüzüne çevirme.
    4. Kullandıktan sonra 90Sr kaynağını lead shield'a geri döndür.
      NOT: 10 Gy×5 grubu için, toplam doz 50 Gy elde etmek için günde bir kez 5 gün ardışık radasyon yapın.
  5. Aşıtlama sonrası adımlar
    1. Radyasyon Kaynağı İnceleme Kaydı ve Radyasyon Kaynağı Kullanım Günlüğü'nü doldurun, alarm sistemini yeniden etkinleştirin, kapıyı kilitleyin, anahtarı geri verin ve kaynak durumunu bildirin.
    2. İşlem sırasında oluşan tüm radyoaktif atıkları toplayın ve kurumsal yönergelere uygun olarak bertaraf edin.

4. Radyasyon yaralanması puanları

  1. Farelerde deri hasarının ilerlemesini, ilk aşamada her 2–3 günde bir ışınlanma bölgesini inceleyerek değerlendirin. Herhangi bir anormal cilt görünümü gözlemlendiğinde, değerlendirme sıklığını günlük olarak artırın. Lezyon ilerlemesi stabilleştiğinde, değerlendirme intervalını her 2–3 günde bir geri getirin.
    NOT: Tüm süreç boyunca, radyasyonsuz kontrol grubu, radyasyonlu gruplarla aynı işlemlerden geçti; ardından puanlama ve doku toplama işlemleri de dahil edildi. Kontrol grupları için örnekleme zaman noktaları, radyasyona maruz kalan gruplarda cilt yaralanmasının ilerleme aşamasıyla çakışacak şekilde planlanmıştır.
  2. Radyasyona maruz kalan deri bölgelerini periyodik olarak fotoğraflayın ve fare sırtındaki radyasyon kaynaklı dermatitin durumunu değerlendirin.
  3. Doğrulanmış bir ölçekle radyasyon alanındaki cilt reaksiyonlarını puanlayın (bkz. Tablo 3).
    NOT: Yaralanmalar puanlanırken, üç araştırmacının ışıklandırma dozu hakkında bilgisi olmadan bağımsız olarak kör değerlendirmeler yapmasını sağlayın. Belirlenen kriterlere göre baskın yara özelliklerine göre puanlamayı yapın. Bazı yaraların puan sistemindeki tüm tanımlayıcılarla tam olarak uyuşmayabileceğini ancak yine de temel patolojiyi yansıtabileceğini kabul ederek nihai puanı uzlaşarak atayın.

5. Örnekleme ve boyama

  1. Cilt dokusu elde etmek: Işadanmanın 13, 19, 27 ve 32. günlerinde, her tedavi grubundaki farelerden önceden işaretlenmiş dairesel radyasyon alanı içinde seri tam kalınlıkta cilt biyopsileri alın.
    1. Fareleri, adımda olduğu gibi intraperitoneal tribromoetanol (15–20 mL/kg) enjeksiyonu ile anestezi edin.
    2. Cerrahi alanı %75 alkolle dezenfekte edin. Sonra, hedef deriyi stabilize etmek için steril ince forseps kullanın.
    3. Yaklaşık 0,5 cm² tam kalınlıkta bir deri örneğini, hasarlı doku arasındaki geçiş bölgesi boyunca cerrahi makasla dikey olarak çıkararak merkezi yaralı bölgenin dahil edilmesini sağlar. Makasları deri yüzeyine dik tutun ve kesiyi deri altı fasyal tabakaya kadar uzatın.
    4. Toplanan dokuyu hemen %4 paraformaldehit içine yerleştirerek fiksasyon yapın.
    5. Yaraya hemostaz için hafif baskı uygulayın. Her örnekleme oturumu için, dört yönden birinden ışınlanma alanının merkezine doğru hareket etme stratejisini takip edin.
  2. Histolojik ve immünofluoresans boyama
    NOT: H&E ve immünoflüoresans boyama, ticari bir hizmet sağlayıcısının (Servicebio Biotechnology, Wuhan, Çin) yardımıyla, standart optimize edilmiş protokollerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir.
    1. Dört zaman noktasında (ışından sonraki 13, 19, 27 ve 32. günler) toplanan cilt örneklerinde hematoksilin ve eozin (H&E) boyama uygulanır.
      1. İlk olarak, sabit doku örneklerini parafine gömüp doku kesitleri oluşturun.
      2. Bölümleri sırasıyla Çevresel Dostu Mum Giderme Şeffaf Sıvı I (20 dakika), Çevre Dostu Mum Giderme Şeffaf Sıvı II (20 dakika), susuz etanol I (5 dakika), susuz etanol II (5 dakika) ve %75 etanol (5 dakika) içine batırarak mum giderme ve hidrasyon işlemi yapın, ardından musluk suyu ile durulayın.
      3. Tüm bölümleri HD sabit boyalı ön işlem çözeltisi ile 1 dakika boyunca işleyin. Sonra, hematoksilin çözeltisiyle 3–5 dakika boyanın, ardından musluk suyla durulayın.
      4. Sonrasında bölümleri hematoksilin farklılaştırma çözeltisine batırın ve musluk suyla tekrar durulayın. Sonrasında hematoksilin mavlama solüsyonuyla tedavi edin ve ardından bir kez daha durulayın.
      5. Daha sonra bölümleri %95 etanole 1 dakika koyup 15 saniye boyunca eosin boyası ile karşı boyama yapın.
      6. Sonra, bölümleri mutlak etanol (üç değişim, her biri 2 dakika), normal butanol (iki değişik, her biri 2 dakika) ve ksilen (iki değişiklik, her biri 2 dakika) ile kurutun ve son olarak nötr sakızla kapatın.
    2. İmmünoflüoresans boyama işlemi yapılarak IL-6 ve IL-10 inflamatuar sitokinlerini görselleştirin.
      NOT: Yaralanmanın genel ilerlemesine dayanarak, görünür lezyonlar ortaya çıkmaya başladığında 13. gün ve yaralanma ilerlemesi stabilleşip iyileşme belirtileri gösteren 27. gün seçilmiş dokular, inflamatuar sitokinler IL-6 ve IL-10'u görselleştirmek için immünfloresans boyama için alınmıştır.
      1. Bölümleri ksilen (üç değişim, her biri 10 dakika) ve derecelendirilmiş etanol (üç kez saf etanol, her biri 5 dakika) kullanarak deparaffize edin ve yeniden nemlendirin, ardından damıtılmış suyla durulayın.
      2. Antijen toplama için, slaytları 1× sitrik asit antijen onarım çözeltisiyle (pH 6.0) 70°C'de 20 dakika boyunca ısıtın. Slaytların doğal olarak soğumasına izin verin, sonra PBS (pH 7.4) ile renk giderici bir shaker'da yıkayın (üç yıkama, her biri 5 dakika).
      3. Sonra, oda sıcaklığında 30 dakika boyunca spesifik olmayan bağlanmayı engellemek için %3 BSA uygulayın.
      4. Anti-IL-6 (1:3000) ve anti-IL-10 (1:2000) içeren karışık birincil antikor çözeltisi hazırlayıp uygulayın, ardından bölümleri gece boyunca nemlendirilmiş bir odada 4°C'de kuluçkaya geçirin.
      5. Ertesi gün, slaytları PBS'de (üç kez, her biri 5 dakika) yıkayın ve uygun ikincil antikorlarla oda sıcaklığında karanlıkta 50 dakika kuluçka yapın.
      6. PBS'de (üç kez, her biri 5 dakika) yıkandıktan sonra, çekirdekleri DAPI ile karanlıkta 10 dakika boyunca karşı boya yapın. Sonra PBS'de tekrar yıkayın (üç kez, her biri 5 dakika), otofloresan söndürücü ile 5 dakika tedavi edin ve 10 dakika boyunca akan suyun altında durulayın.
      7. Son olarak, örtü kaymalarını anti-fade montaj ortamı ile monte edin.
  3. Nicel analiz
    1. H&E boyalı kesitlerden epidermal kalınlığı nicelendirmek için Image J yazılımını kullanın.
      1. Görüntü ölçeğini J Görüntüsüz Ölçü Çubuğunu düz çizgi aracıyla takip ederek ve Analyze > Set Scale bölümünde bilinen uzunluğu ayarlayarak kalibre edin.
      2. Sonra, ilgi alanlarını seçip ROI Manager'a eklemek için Analyze > Tools > ROI Manager bölümlerine gidin.
      3. Son olarak, gerçek uzunlukları elde etmek için ROI Yöneticisi'nde Ölçü tuşuna tıklayın.
    2. IL-6 ve IL-10'un ortalama immünoflüoresans yoğunluğunu ölçmek için Image J yazılımını kullanın.
      1. Görüntüyü ve bölünen kanalları Image > Color > Split Channels üzerinden aktarın. Sonra hedef floresansa karşılık gelen kanalı seçin (örneğin, IL-6 için kırmızı, IL-10 için yeşil).
      2. Görsel > Otomatik Eşik > Otomatik Eşik > Deneme alt altında otomatik eşik uygula. Threshold penceresinde optimal algoritmayı seçin ve kaydırıcıyı gerçek floresansla uyumlu hale getirmek için manuel olarak ayarlayın.
      3. Ölçümleri Analiz > Set Ölçümleri altında Ortalama Gri Değeri kontrol ederek ve Eşik Sınırını etkinleştirerek ayarlayın.
      4. Son olarak, şiddet verisini elde etmek için Analyze > Measure uygulamasını uygulayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Fiziksel muayene bulguları
Fareler, üç farklı doz rejiminde 90Sr kaynaktan β-radyasyona maruz kaldı: 0 Gy, 25 Gy, 10 Gy×5 fraksiyonu ve 50 Gy. Yaralanma ilerlemesi stabilize olana kadar cilt hasarının ilerlemesini belgelemek için eşzamanlı yerinde değerlendirmeler yapıldı. Deneysel sonuçlar, 90Sr β-radyasyonun tüm gruplarda radyasyon kaynaklı cilt yaralanmasına yol açtığını ve yaralanma derecesinin radyasyon dozuna bağlı olduğunu gösterdi. Dozaj veya fraksiyon ne olursa olsun, 12...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Radyasyon deri hasarının hayvansal modelini oluştururken, uzun ömürlü radyonüklemid 90Sr'yi β-radyasyon kaynağı olarak kullandık. Radyasyon doz oranının ve radyasyon süresinin hassas hesaplanması, bu modelin başarılı geliştirilmesinde kritik bir adımdı. 90Sr'nin tümör tedavisinde klinik uygulaması belgelenmiş olup, güvenilirliği kısmi doğrulanma almıştır27,28. Diğer β ışınlı radyonükletler (örneğin, 32<...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar, bu makalede bildirilen çalışmayı etkileyebilecek bilinen hiçbir rekabet eden finansal çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını belirtmektedir.

Teşekkürler

Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (U25A20151, 82473574 ve 82203973), Xizang Eyaleti'nden Ana İnovasyon Projesi (XZ202501ZY0131) ve Tianfu Jincheng Laboratuvarı Dönüşüm Vakfı (2025ZH006) tarafından desteklenmektedir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Anti-IL-6 Tavşan pAbServicebioGB11117İmmünofloresans boyama
Anti-IL-10 Tavşan pAbServicebioGB11108İmmünofloresans boyama
Sitrik asit antijen onarım çözeltisi (PH6.0)ServicebioG1202İmmünofloresans boyama
KurutucuDIAPATHDonatelloH& E ve İmmünofluoresans/nbsp; Boyama
Digital  KameraKanonEOS 70DDeney sırasında cilt yaralanmasının ilerlemesini belgeleyin
Tek kullanımlık sterilize edilmiş şırıngaTek Kullanımlık Steril Tıbbi Cihazların Profesyonel Üreticisi.GB20163140107İntraperitoneal enjeksiyon için
Tek Kullanımlık Lateks EldivenMedicom1186Koruma
Çevre Dostu Mumdan Çıkarma Şeffaf SıvıServicebioG1128-1LH& E ve İmmünofluoresans/nbsp; Boyama
Donmuş platformWuhan Junjie Elektronik Şirketi, LtdJB-L5H& E  Boyama
Hematoksilin-eozin (H& E) HD sabit boya kitiServicebioG1076H& E  Boyama
Görsel JUlusal EnstitülerGörüntü işlemeHistolojik boyama verilerinin hassas nicelendirilmesini mümkün kılın
Kurşun önlükShandong Oureixin Radyasyon Koruma Mühendisliği Şirketi, Ltd.YokPersoneli radyasyon maruziyetinden korumak
Sıvı Engelleyici PAP PenServicebioG6100İmmünofloresans boyama
Tıbbi film3M10163337409520Radyasyon kaynağının biyolojik yüzeylerle kirlenmesini önlemek
Nötr sakızSCRC10004160H& E  Boyama
Nükleer  radyasyon  dedektörFNIRSI100128262296Personel güvenliğini sağlamak için operatörün çevresindeki ortam radyasyon seviyelerinin gerçek zamanlı izlenmesi
Paraformaldehit Fiksative (%4)BiosharpBL539ACilt dokusu örneklerini düzeltin
Patoloji dilimleyiciŞanghay Leica Enstrüman Şirketi, LtdRM2016H& E ve İmmünofluoresans/nbsp; Boyama
Parafin göme makinesiWuhan Junjie elektroniğiJB-P5H& E ve İmmünofluoresans/nbsp; Boyama
Stronsiyum-90Khlopin Radyum Enstitüsü Senedi Şirketi (Radyum Enstitüsü ASC, Rusya)Yok&beta-ışınlar sağla
TribromoetanolNanjing Aibei Biyoteknoloji A., LtdM2910Fareleri anestezi ile
Su banyosu-kaydırak kurutucuZHEJIANG JINHUA KEDI ENSTRÜMANTAL EKIPMANLARIKD-PH& E ve İmmünofluoresans/nbsp; Boyama

Kaynaklar

  1. Talapko, J., et al. Health effects of ionizing radiation on the human body. Medicina (Kaunas). 60 (4), 653(2024).
  2. Wucherer, M., Loose, R. occupational exposure to radiation. Radiologe. 45 (3), 291-302 (2005).
  3. Du, Y., et al. Heavy ion and x-ray irradiation alter the cytoskeleton and cytomechanics of cortical neurons. Neural Regen Res. 9 (11), 1129-1137 (2014).
  4. Jameus, A., Kennedy, A. E., Thome, C. Hematological changes following low dose radiation therapy and comparison to current standard of care cancer treatments. Dose Response. 19 (4), 15593258211056196(2021).
  5. Chen, X., et al. Autophagy gene atg7 regulates the development of radiation-induced skin injury and fibrosis of skin. Skin Res Technol. 29 (6), e13337(2023).
  6. Hopewell, J. W., Sieber, V. K., Heryet, J. C., Wells, J., Charles, M. W. Dose- and source-size-related changes in the late response of pig skin to irradiation with single doses of β-radiation from sources of differing energy. Radiat Res. 133 (3), 303-311 (1993).
  7. Samoylov, A. S., Bushmanov, A. Y., Galstyan, I. A. Medical management: Major lessons learned from the Chernobyl accident (the review). J Radiol Prot. 41 (3), (2021).
  8. Junk, A. K., et al. long-term radiation damage to the skin and eye after combined beta- and gamma- radiation exposure during the reactor accident in chernobyl. Klin Monbl Augenheilkd. 215 (6), 355-360 (1999).
  9. Kim, G., Choi, S. D., Lim, J. M., Kim, H. Strontium-90 levels in seawater southeast of jeju island during 2021-2023. Mar Pollut Bull. 193, 115258(2023).
  10. Kim, J. S., et al. β-irradiation (166ho patch)-induced skin injury in mini-pigs: Effects on NF-κB and COX-2 expression in the skin. J Vet Sci. 16 (1), 1-9 (2015).
  11. Burnett, L. R., et al. Biomolecular analysis of beta dose-dependent cutaneous radiation injury in a porcine model. Radiat Res. 192 (2), 145-158 (2019).
  12. Ryan, J. L. Ionizing radiation: The good, the bad, and the ugly. J Invest Dermatol. 132 (3 Pt 2), 985-993 (2012).
  13. Müller, K., Meineke, V. Radiation-induced alterations in cytokine production by skin cells. Exp Hematol. 35 (4 Suppl 1), 96-104 (2007).
  14. Nishimura, N., Tohyama, C., Satoh, M., Nishimura, H., Reeve, V. E. Defective immune response and severe skin damage following uvb irradiation in interleukin-6-deficient mice. Immunology. 97 (1), 77-83 (1999).
  15. Tanaka, T., Narazaki, M., Kishimoto, T. Il-6 in inflammation, immunity, and disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 6 (10), a016295(2014).
  16. Paldor, M., et al. Single-cell transcriptomics reveals a senescence-associated il-6/ccr6 axis driving radiodermatitis. EMBO Mol Med. 14 (8), e15653(2022).
  17. Huang, E. Y., Peng, C. T., Wang, C. C. Effects of radiation response modifiers given after lethal whole-abdominal irradiation. Int J Radiat Biol. 94 (3), 289-294 (2018).
  18. Kumari, N., Dwarakanath, B. S., Das, A., Bhatt, A. N. Role of interleukin-6 in cancer progression and therapeutic resistance. Tumour Biol. 37 (9), 11553-11572 (2016).
  19. Ouyang, W., O'garra, A. Il-10 family cytokines il-10 and il-22: From basic science to clinical translation. Immunity. 50 (4), 871-891 (2019).
  20. Saraiva, M., Vieira, P., O'garra, A. Biology and therapeutic potential of interleukin-10. J Exp Med. 217 (1), e20190418(2020).
  21. Singampalli, K. L., et al. The role of an il-10/hyaluronan axis in dermal wound healing. Front Cell Dev Biol. 8, 636(2020).
  22. Short, W. D., et al. Interleukin-10 producing t lymphocytes attenuate dermal scarring. Ann Surg. 274 (4), 627-636 (2021).
  23. Weiss, E., et al. The role of interleukin 10 in the pathogenesis and potential treatment of skin diseases. J Am Acad Dermatol. 50 (5), 657-675 (2004).
  24. Kang, K., Hammerberg, C., Meunier, L., Cooper, K. D. Cd11b+ macrophages that infiltrate human epidermis after in vivo ultraviolet exposure potently produce il-10 and represent the major secretory source of epidermal il-10 protein. J Immunol. 153 (11), 5256-5264 (1994).
  25. Piskin, G., Bos, J. D., Teunissen, M. B. Neutrophils infiltrating ultraviolet b-irradiated normal human skin display high il-10 expression. Arch Dermatol Res. 296 (7), 339-342 (2005).
  26. Kinoshita, K., et al. Cell and tissue damage after skin exposure to ionizing radiation: Short- and long-term effects after a single and fractional doses. Cells Tissues Organs. 200 (3-4), 240-252 (2014).
  27. Niu, B., Zheng, C., Hu, F. Strontium 90 combined with surgery for a patient with giant subungual glomus tumor. Asian J Surg. 46 (10), 4549-4551 (2023).
  28. Russak, O. M., Verganti, S., Berlato, D. Strontium 90 plesiotherapy for the treatment of eyelid squamous cell carcinoma in eight cats. J Feline Med Surg. 24 (6), 524-529 (2022).
  29. Garcia, H., Shubik, P. Epilation and hair greying in hamsters following one single application of beta rays. J Invest Dermatol. 57 (2), 94-99 (1971).
  30. Ungvari, A., et al. Irradiation-induced hair graying in mice: An experimental model to evaluate the effectiveness of interventions targeting oxidative stress, DNA damage prevention, and cellular senescence. Geroscience. 46 (3), 3105-3122 (2024).
  31. Yang, X., Ren, H., Guo, X., Hu, C., Fu, J. Radiation-induced skin injury: Pathogenesis, treatment, and management. Aging (Albany NY). 12 (22), 23379-23393 (2020).
  32. Xiao, Y., et al. Ionizing radiation induces cutaneous lipid remolding and skin adipocytes confer protection against radiation-induced skin injury. J Dermatol Sci. 97 (2), 152-160 (2020).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Stronsiyum 90 Beta I nlarY zeysel Doku HasarCilt I nlama ProtokolleriPatolojik De erlendirmeRadyasyon MaruziyetiMekanistik Ara t rmalarN kleer Kaza ModelleriTerap tik Stratejiler
Video yakında
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.