摘要目的 探究高原低氧环境联合辐照损伤对小鼠骨髓造血细胞的影响.方法 165只C57BL/6雄性小鼠(10～12周,体质量20～25 g)按随机数字表法进行分组:正常对照组(Control组,n=33)、6 Gy单纯辐照组(6 Gy组,n=43)、6 Gy低氧辐照组(Hy-7 d+6 Gy组,n=43),7 Gy单纯辐照组(7 Gy组,n=12)、7 Gy低氧辐照组(Hy-7 d+7 Gy组,n=12)、7 Gy持续低氧治疗组(Hy-7 d+7 Gy+Hy组,n=12)、6 Gy持续低氧治疗组(Hy-7 d+6 Gy+Hy,n=10);Hy-7 d+6 Gy组、Hy-7 d+7 Gy组、Hy-7 d+7 Gy+Hy组、Hy-7 d+6 Gy+Hy组于常压低氧舱内进行7 d预处理(氧浓度12%),其余组小鼠在正常氧环境中饲养;6 Gy、Hy-7 d+6 Gy组、Hy-7 d+6 Gy+Hy组小鼠在低氧预处理结束后进行60CO γ射线全身一次性辐照6 Gy;7 Gy、Hy-7 d+7 Gy组、Hy-7 d+7 Gy+Hy组小鼠在低氧预处理结束后进行 60CO γ射线全身一次性辐照7 Gy;Control组、6 Gy组、7 Gy组小鼠全程正常氧环境饲养,Hy-7 d+7 Gy组、Hy-7 d+6 Gy组小鼠辐照损伤后继续低氧饲养24 h后恢复正常氧环境饲养,Hy-7 d+7 Gy+Hy组、Hy-7 d+6 Gy+Hy组小鼠辐照后持续低氧环境饲养.Control、6 Gy、Hy-7 d+6 Gy组小鼠制备骨髓细胞悬液,采用全自动细胞计数仪计数小鼠骨髓有核细胞数量,采用HE染色观察小鼠骨髓腔病理形态改变,采用流式细胞术检测造血干/祖细胞(Lin-Sca1+c-Kit+,LSK)、髓系祖细胞(myeloid progenitor,MP)以及成熟T/B髓系细胞数量;7 Gy、Hy-7 d+7 Gy、Hy-7 d+7 Gy+Hy组小鼠从低氧预处理后开始持续监测30 d的生存率;6 Gy、Hy-7 d+6 Gy、Hy-7 d+6 Gy+Hy组小鼠采取尾血,使用全自动血液分析仪检测红细胞(red blood cell,RBC)、白细胞(white blood cell,WBC)、血红蛋白(hemoglobin,HGB)、血小板(platelet,PLT)等的动态变化;Control、6 Gy、Hy-7 d+6 Gy组小鼠于辐照后17 d处死后获取骨髓细胞悬液并进行单细胞测序及分析.结果 ①与Control组相比,6 Gy组小鼠辐照后全骨髓有核细胞数量显著减少(P<0.01),HE染色显示骨髓血窦扩张明显、红细胞溢出;与6 Gy组比较,Hy-7 d+6 Gy组小鼠骨髓腔内细胞密度增加,有核细胞数减少程度明显减轻(P<0.01);②流式细胞术检测结果显示与Control组比较,6 Gy组骨髓LSK、MP与成熟T/B/髓系细胞数量均显著降低(P<0.05);与6 Gy组比较,Hy-7 d+6 Gy组单纯辐照造成的LSK、MP的数量减少能得到显著抑制(P<0.01);③与7 Gy组相比,Hy-7 d+7 Gy组经过低氧辐照后24 h复常氧治疗显著提高了小鼠生存率(P<0.01);与7 Gy组相比,Hy-7 d+7 Gy+Hy组小鼠经持续低氧治疗未能显著改善小鼠生存率;Hy-7 d+7 Gy组与Hy-7 d+7 Gy+Hy组之间的生存率差异虽未达到统计学显著性(P=0.12),但在整个观察周期内Hy-7 d+7 Gy组始终表现出存活数量优势;④血常规检测结果显示,Hy-7 d+6 Gy组小鼠较6 Gy组和Hy-7 d+6 Gy+Hy组WBC水平得到更快的恢复(P<0.05);经低氧预处理后,Hy-7 d+6 Gy组和Hy-7 d+6 Gy+Hy组辐照前RBC及HGB水平更高;而相比于6 Gy组及Hy-7 d+6 Gy+Hy组,Hy-7 d+6 Gy组PLT恢复更显著且迅速(P<0.05);⑤通过单细胞转录组数据分析进行细胞亚群比例推测,相比于6 Gy组Hy-7 d+6 Gy组小鼠长期造血干细胞(long-term hematopoietic stem cell,LT-HSC)、短期造血干细胞(short-term hematopoietic stem cell,ST-HSC)数量减少得到抑制,与流式细胞术结果一致;拟时序分析显示,Hy-7 d+6 Gy组小鼠数据与Control组相似,表现出分化程度低且自我更新能力强的LSK较多;差异基因分析及KEGG通路富集表明,6 Gy组氧化磷酸化通路活跃度显著高于其他组,而Hy-7 d+6 Gy组则富集于染色质重塑和mRNA监视等通路.结论 低氧预处理可减轻小鼠骨髓造血细胞放射损伤,辐照后恢复常氧治疗有助于急性放射损伤小鼠的骨髓造血功能重建.