Protective Effects and Mechanisms of Huangqi Decoction Against Radiation-Induced Bystander Effects / Efectos Protectores y Mecanismos de la Decocción de Huangqi Contra los Efectos Secundarios Inducidos por la Radiación

SUMMARY: The 12C6+ heavy ion beam irradiation can cause bystander effects. The inflammatory cytokines, endocrine hormones and apoptotic proteins may be involved in 12C6+ irradiation-induced bystander effects. This study characterized the protective effects and mechanisms of Huangqi decoction (HQD) against 12C6+ radiation induced bystander effects. Wistar rats were randomly divided into control, 12C6+ heavy ion irradiation model, and high-dose/medium-dose/low-dose HQD groups. HE staining assessed the pathological changes of brain and kidney. Peripheral blood chemical indicators as well as inflammatory factors and endocrine hormones were detected. Apoptosis was measured with TUNEL. Proliferating cell nuclear antigen (PCNA) expression was determined with real-time PCR and Western blot.Irradiation induced pathological damage to the brain and kidney tissues. After irradiation, the numbers of white blood cells (WBC) and monocyte, and the expression of interleukin (IL)-2, corticotropin-releasing hormone (CRH) and PCNA decreased. The damage was accompanied by increased expression of IL-1β, IL-6, corticosterone (CORT) and adrenocorticotropic hormone (ACTH) as well as increased neuronal apoptosis. These effects were indicative of radiation-induced bystander effects. Administration of HQD attenuated the pathological damage to brain and kidney tissues, and increased the numbers of WBC, neutrophils, lymphocyte and monocytes, as well as the expression of IL-2, CRH and PCNA. It also decreased the expression of IL-1β, IL-6, CORT and ACTH as well as neuronal apoptosis. HQD exhibits protective effects against 12C6+ radiation-induced bystander effects. The underlying mechanism may involve the promotion of the production of peripheral blood cells, inhibition of inflammatory factors and apoptosis, and regulation of endocrine hormones.

La irradiación con haz de iones pesados 12C6+ puede provocar efectos secundarios. Las citoquinas inflamatorias, las hormonas endocrinas y las proteínas apoptóticas pueden estar involucradas en los efectos secundarios inducidos por la irradiación 12C6+. Este estudio caracterizó los efectos y mecanismos protectores de la decocción de Huangqi (HQD) contra los efectos externos inducidos por la radiación 12C6+. Las ratas Wistar se dividieron aleatoriamente en grupos control, modelo de irradiación de iones pesados 12C6+ y grupos de dosis alta/media/baja de HQD. La tinción con HE evaluó los cambios patológicos del cerebro y el riñón. Se detectaron indicadores químicos de sangre periférica, así como factores inflamatorios y hormonas endocrinas. La apoptosis se midió con TUNEL. La expresión del antígeno nuclear de células en proliferación (PCNA) se determinó mediante PCR en tiempo real y transferencia Western blot. La irradiación indujo daños patológicos en los tejidos cerebrales y renales. Después de la irradiación, disminuyó el número de glóbulos blancos (WBC) y monocitos, y la expresión de interleucina (IL)-2, hormona liberadora de corticotropina (CRH) y PCNA. El daño estuvo acompañado por una mayor expresión de IL-1β, IL-6, corticosterona (CORT) y hormona adrenocorticotrópica (ACTH), así como un aumento de la apoptosis neuronal. Estas alteraciones fueron indicativas de efectos inducidos por la radiación. La administración de HQD atenuó el daño patológico a los tejidos cerebrales y renales, y aumentó el número de leucocitos y monocitos, así como la expresión de IL-2, CRH y PCNA. También disminuyó la expresión de IL-1β, IL-6, CORT y ACTH, así como la apoptosis neuronal. HQD exhibe mecanismos protectores contra los efectos externos inducidos por la radiación 12C6+. El mecanismo subyacente puede implicar la promoción de la producción de células sanguíneas periféricas, la inhibición de factores inflamatorios y la apoptosis y la regulación de hormonas endocrinas.

Morphometry research of deer, sheep, and human lumbar spine: feasibility of using deerand sheep in spinal animal models / Investigación morfometríca de la columna vertebral lumbar de ciervos, ovejas y humanos: factibilidad del uso de ciervos y ovejas como modelos animales de columna vertebral

Deer and sheep are used as spinal animal models in clinical and basic research. In this paper, the anatomical morphology, curvature, and morphology index parameters were investigated to assess the feasibility of using deer and sheep as animal models of the human spine. Fresh adult male sheep, deer, and human spine specimens (n = 10 each) were screened and subjected to morphological analyses. The statistical software package SPSS (version 17.0) was used to analyze the statistical similarity and variability among the 3 species. Deer displayed good similarity to human in terms of the vertebral transverse diameter, radius vector, spinal canal transverse diameter, radius vector, and vertebral upper and lower endplate curvature radii. Sheep displayed good similarity to human in terms of the vertebral body height, pedicle height, vertebral mid-lever curvature radius, and vertebral positive curvature radius. Human, deer, and sheep each displayed unique morphological characteristics and trends for the lumbar spine. These findings indicate that deer and sheep are good spinal animal models of human in morphometry, but with specific advantages in different research fields: deer are more suitable when studying vertebrae and endplate structures, while sheep are more suitable when referring to structures such as the vertebral walls.

Los ciervos y las ovejas se utilizan como modelos animales para la investigación clínica y básica de columna vertebral. En este trabajo, fueron investigados parámetros de morfología anatómica, curvatura e índice morfológico para evaluar la viabilidad de la utilización de ciervos y ovejas como modelos animales de la columna vertebral humana. Fueron examinados y sometidos a análisis morfológicos, especímenes frescos de columna vertebral (n = 10 cada uno) de ovejas y ciervos machos adultos, y columnas de individuos adultos humanos, de sexo masculino. Se utilizó el programa estadístico SPSS (versión 17.0) para analizar la similitud estadística y la variabilidad entre las 3 especies. Los ciervos muestran similitud con el humano en términos del diámetro vertebral transversal, vector radio, diámetro del canal espinal transversal, vector radio, y los radios de curvatura vertebral superior e inferior de la placa terminal. Las ovejas muestran similitud con el humano en cuanto a la altura del cuerpo vertebral, altura del pedículo, curvatura de radio vertebral medio, y el radio de curvatura vertebral positiva. Los humanos, ciervos y ovejas muestran características morfológicas y direcciones de la columna vertebral únicas. Estos hallazgos indican que los ciervos y las ovejas son buenos modelos animales en la morfometría de la columna vertebral humana, pero con ventajas específicas en diferentes campos de investigación: los ciervos son más adecuados en el estudio de las vértebras y las estructuras de placa terminal, mientras que las ovejas son más adecuados cuando se refiere a estructuras como las paredes vertebrales.

Covariation in plant functional traits and soil fertility within two species-rich forests.

The distribution of plant species along environmental gradients is expected to be predictable based on organismal function. Plant functional trait research has shown that trait values generally vary predictably along broad-scale climatic and soil gradients. This work has also demonstrated that at any one point along these gradients there is a large amount of interspecific trait variation. The present research proposes that this variation may be explained by the local-scale sorting of traits along soil fertility and acidity axes. Specifically, we predicted that trait values associated with high resource acquisition and growth rates would be found on soils that are more fertile and less acidic. We tested the expected relationships at the species-level and quadrat-level (20 × 20 m) using two large forest plots in Panama and China that contain over 450 species combined. Predicted relationships between leaf area and wood density and soil fertility were supported in some instances, but the majority of the predicted relationships were rejected. Alternative resource axes, such as light gradients, therefore likely play a larger role in determining the interspecific variability in plant functional traits in the two forests studied.