隨著放射療法在腫瘤等疾病治療中使用率的日益提高,放療所引起的并發(fā)癥也越來越受到公眾的關(guān)注。其中,如何預(yù)防及治療輻射性皮膚損傷仍是一個亟待解決的重大問題,目前其治療尚缺乏有效治療手段。來自臨床及實驗的研究報道均證實,輻射造成的皮膚損傷及炎癥反應(yīng)和后續(xù)愈合過程相較于其他形式的皮膚損傷是延遲的,但是輻射損傷的具體機制尚未明確。建立合適的動物模型對于闡明放射性皮膚損傷的發(fā)病機制及發(fā)展過程是必不可少的。NLRP3炎癥小體作為近年來發(fā)現(xiàn)的炎癥調(diào)控平臺,其在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,且炎癥小體的激活會引起細胞焦亡,促進炎癥反應(yīng)發(fā)生的程度。有研究報道NLRP3炎癥小體參與各種炎癥性皮膚病的病理過程,但是關(guān)于NLRP3炎癥小體在皮膚傷口愈合中的作用,我們知之甚少。本研究在本課題組及合作醫(yī)院前期工作的基礎(chǔ)上,采用高能X射線單次大劑量照射大鼠右后肢建立放射性皮膚損傷模型,探究NLRP3炎癥小體在輻射后的活化以及變化趨勢,推測其在放射性皮膚損傷炎癥反應(yīng)中的作用以及對整個愈合過程造成的影響。本研究的主要內(nèi)容如下:⑴建立Wistar大鼠的放射性皮膚損傷模型采用電子線及高能X射線,照射劑量設(shè)置三個梯度:32 Gy、38 Gy、45 Gy,單次大劑量照射Wistar雄性大鼠右后肢直徑為3 cm的圓形區(qū)域,通過臨床癥狀及HE病理檢測大鼠的皮膚損傷,探索建立放射性皮膚損傷動物模型的最適劑量和最適射線類型。⑵探究NLRP3炎癥小體及其下游因子在放射性皮膚損傷組織的表達及變化規(guī)律采用上述最適模型,通過qRT-PCR、Western blot及ELISA技術(shù)觀察照射后6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、14 d、15 d以及18 d照射區(qū)域內(nèi)的皮膚組織及血清中NLRP3炎癥小體的表達及變化規(guī)律。⑶觀察NLRP3炎癥小體在受照射區(qū)域皮膚組織中的分布情況以及照射后細胞凋亡率通過免疫組織化學(xué)染色技術(shù)和免疫熒光雙標(biāo)記染色技術(shù),探究NLRP3炎癥小體在皮膚組織中的分布規(guī)律。采用Tunel法觀察并檢測照射后組織中的細胞凋亡率及其分布情況。本文的研究結(jié)果如下:⑴放療后兩組動物均存活。電子線照射組大鼠只有45 Gy組出現(xiàn)輻射性的皮膚損傷情況。X射線各組均出現(xiàn)不同程度的放射性皮膚損傷情況,病理切片的HE染色可觀察到局部皮膚組織表皮結(jié)構(gòu)破壞、真皮淺層膠原腫脹、炎癥細胞浸潤以及皮膚附屬器減少,以X射線照射38 Gy和45 Gy組表現(xiàn)明顯。但45 Gy組皮膚創(chuàng)面過于嚴(yán)重,有感染的風(fēng)險,且臨床上達到這樣損傷程度的患者較少,因此后續(xù)選用X射線和38 Gy照射劑量。⑵使用38 Gy的X射線輻射動物后,大鼠血清中NLRP3和IL-1β含量與時間成正相關(guān);結(jié)合大鼠放射性皮膚損傷的癥狀可以發(fā)現(xiàn),創(chuàng)面嚴(yán)重程度與IL-1β含量成正相關(guān)。⑶輻射后組織中細胞凋亡率升高,并在照射后的6 h和72 h達到峰值。⑷輻射后可即時檢測到皮膚組織中的NLRP3炎癥小體表達升高,證明其活性增強;NLRP3炎癥小體蛋白在輻射后主要表達于表皮層以及真皮層的皮膚附屬器中,且caspase-1蛋白在真皮層中也有表達;輻射后3 d內(nèi)炎癥小體主要表達于表皮層和真皮層皮脂腺、毛囊等皮膚附屬器中的巨噬細胞及上皮細胞,照射后14 d NLRP3炎癥小體主要表達于表皮層的細胞,此時真皮層的巨噬細胞中NLRP3呈陰性表達。⑸Caspase-1在輻射后3 d內(nèi)呈現(xiàn)持續(xù)性的高表達,同時細胞凋亡率在3 d內(nèi)達到最大值,推測此時可能發(fā)生細胞焦亡。以38 Gy高能X射線單次大劑量照射大鼠右后肢皮膚可以建立一種較為安全穩(wěn)定有效的放射性皮膚損傷模型;輻射可以激活皮膚組織中的炎癥小體,并促進炎癥因子的產(chǎn)生和釋放,從而引起炎癥反應(yīng);輻射不僅可以使皮膚組織中的細胞產(chǎn)生凋亡,還可能會誘導(dǎo)依賴caspase-1依賴的細胞焦亡;輻射損傷皮膚的后期,表皮層非巨噬細胞中高表達的NLRP3可能是由于IL-1β等因子的激活。綜上所述,NLRP3炎癥小體的異常激活可能是輻射性皮膚損傷及后續(xù)炎癥級聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵因素之一。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R730.55
【部分圖文】：

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文和發(fā)展，核技術(shù)在醫(yī)療、科研、工業(yè)、軍們接觸到輻射的機會也大大增加。核技術(shù)在下了隱患。核電站的泄漏、科研醫(yī)護人員會給人類的健康和生命安全造成不同程度的輻射性損傷機制以及防護治療的研究引的腫瘤患者會在治療過程中使用放療[5]。在會影響一些正常的細胞，導(dǎo)致不同組織的

圖 1-2 NLRP3 炎癥小體結(jié)構(gòu)示意圖[78]Fig.1-2 the structure of NLRP3 inflammasome[78] PRRs 中，NLR 家族是相對特殊的一種，它位于細胞內(nèi)，能夠識別多種多外源性危險信號，并與接頭蛋白 ASC(Apoptosis-associated speck-like protg a CARD)以及半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)組裝形成一種稱之為“炎癥小合體。2002 年，Martinon 首次發(fā)現(xiàn)了炎癥反應(yīng)中這種至關(guān)重要的蛋白，并炎癥小體”[79]。當(dāng)受到危險信號刺激時，炎癥小體被激活，并將 IL-1β以及式剪切為其成熟形式，釋放至胞外介導(dǎo)炎癥級聯(lián)反應(yīng)[80-81]。除此之外，Cas導(dǎo)致一種依賴于 Caspase-1 的死亡形式-細胞焦亡[82-84]。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許的炎癥小體，如 NLRP1、NLRP3、NLRC4、NLRP6、NLRP7、NLRP12M2、IFI16、RIG-1 等其他炎癥小體。 NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白 3(NOD-1ike receptor family, pyrincontaining protein 3, NLRP3)炎癥小體是研究最為廣泛和深入的炎癥小體之

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