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低剂量辐射(LDR)具有兴奋性效应和适应性反应,兴奋性效应以免疫增强作用最受关注。LDR对造血系统的作用研究极少,仅有几篇文献报道,显示对造血系统有兴奋性效应,而LDR对骨髓间充质干细胞(BM-MSC)的影响国内外均未见报道。BM-MSC是一种具有多向分化潜能的干细胞,能在体外培养扩增,且能长期维持其遗传学性状稳定,在体外能使脐血造血祖细胞扩增,在体内与造血干细胞共移植,能加速造血重建。本文首先建立大规模BM-MSC体外培养及扩增体系,并对其生物学特性进行检测,确定为纯化的BM-MSC;再以X线为照射源,研究LDR后BM-MSC生长曲线,对数生长期群体倍增时间(PDT)的变化,来观察LDR是否对BM-MSC有兴奋性效应;确定有兴奋性效应,为探讨其机制,应用流式细胞术检测细胞周期及调亡的变化,应用ELISA方法检测细胞因子表达量的变化;最后应用差异蛋白质组学的方法分析75mGy X射线照射BM-MSC 48h后蛋白质差异表达的变化。结果表明:体外培养扩增的BM-MSC均一性好,无造血细胞表型表达;LDR后BM-MSC有兴奋性效应,表现为细胞生长加速,PDT缩短;LDR后BM-MSC,G0/G1百分率逐渐减少,S期、G2/M期百分率逐渐增多,S期百分率明显增多,细胞迅速进入增殖周期;LDR-MSC早期调亡的百分率有增多趋势,但72h后调亡即减少,这是MSC生长加快的机制;LDR后BM-MSC在一定时间内SCF、IL-6、M-CSF表达量增加,M-CSF含量增加以75mGy照射后最明显,IL-6含量增加,以50mGy照射后最明显;即LDR对BM-MSC从细胞生长曲线,细胞周期及凋亡,细胞因子的分泌量,不同层次上表现出兴奋性效应;2-DE显示有27个表达差异蛋白点,其中12个上调点,12个下调蛋白点,3个消失点,对这27个差异点进行MADI-TOT-MS质谱鉴定,结果发现12个点有统计学意义的13种蛋白质,分析认为:氨基肽酶、线粒体延长因子、P43、G蛋白、核糖核蛋白A2/B1亚型A2表达上调可能与LDR后BM-MSC产生的兴奋性效应有关,而且P43表达上调与IL-6表达增多可能有关,其它蛋白质表达改变与LDR后BM-MSC产生兴奋性效应关系不清楚。