本文關(guān)鍵詞：桃金娘油對(duì)放射性肺損傷的防治作用及機(jī)制研究

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【摘要】：放射性肺損傷是肺癌、乳腺癌等胸部腫瘤放射治療常見(jiàn)的并發(fā)癥,也是核與輻射事故大劑量照射人員常見(jiàn)的病理?yè)p傷,是嚴(yán)重影響患者放療效果及生存質(zhì)量的主要原因之一。隨著我國(guó)人口老齡化、生活環(huán)境惡化、不良生活行為習(xí)慣、食品安全問(wèn)題等公共衛(wèi)生問(wèn)題日益增多導(dǎo)致腫瘤發(fā)生率不斷上升。根據(jù)IARC預(yù)測(cè),我國(guó)癌癥發(fā)病人數(shù)與死亡人數(shù)到2020年將分別升至400萬(wàn)與300萬(wàn)人左右;而到下一個(gè)十年這一數(shù)字分別上升為500萬(wàn)與350萬(wàn)。放射治療仍然是當(dāng)前諸多胸部腫瘤主要的治療手段,需要胸部放療的腫瘤患者將逐年增多,雖然當(dāng)今臨床上已采用多維適形調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)、縮小受照視野等先進(jìn)的放療技術(shù)與手段,但放射性肺損傷的發(fā)生率仍居高不下,嚴(yán)重影響胸部腫瘤患者的放療效果�，F(xiàn)較為統(tǒng)一的觀點(diǎn)將放射性肺損傷病理劃分為兩個(gè)時(shí)期:即發(fā)生在早期放療后數(shù)周的放射性肺炎表現(xiàn)及后期發(fā)生在數(shù)月的放射性肺纖維化病變。由于放射性肺損傷的發(fā)病機(jī)理的較為復(fù)雜,其發(fā)生機(jī)制目前尚未完全闡明。有眾多研究表明電離輻射導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷、眾多細(xì)胞因子異常表達(dá)及基質(zhì)金屬蛋白酶(metalloproteinases,MMPs)在肺組織中高表達(dá)導(dǎo)致的肺組織中基底膜受到破壞被認(rèn)為與放射性肺損傷有密切聯(lián)系。目前臨床治療放射性肺損傷通常采用糖皮質(zhì)激素等抗炎藥物、SOD制劑等抗氧化制劑、IFN-γ等細(xì)胞因子療法。這些療法雖然在一定程度上取得一定療效,對(duì)早期肺部炎癥反應(yīng)有一定的緩解作用,但對(duì)于發(fā)生在后期的肺纖維化病變并沒(méi)有顯著的治療效果。加上這些療法存在包括感染、嘔吐,甚至導(dǎo)致死亡的嚴(yán)重毒副作用風(fēng)險(xiǎn),直接限制了其在臨床中的應(yīng)用。臨床中迄今尚無(wú)有效防治放射性肺損傷的藥物,因此開發(fā)高效、低毒、經(jīng)濟(jì)的防治放射肺損傷的藥物是非常緊迫的。植物提取物在亞歐地區(qū)醫(yī)學(xué)體系中占有重要地位,因其天然植物提取物具有毒副作用小及較為廣泛的藥理學(xué)作用,普遍應(yīng)用于各類疾病中。已有大量研究證實(shí)植物提取物能夠有效減輕電離輻射損傷,其中有不少關(guān)于減輕放射性肺損傷的研究報(bào)道。因此,在尋找防治放射性肺損傷藥物方面,植物提取物可能是未來(lái)重要的藥物來(lái)源之一。標(biāo)準(zhǔn)桃金娘油(Myrtol Stan.)是由桃金娘科屬[Rhodomyrtustomentosa(Ait.)HASSK.]植物中提取的標(biāo)準(zhǔn)揮發(fā)油物質(zhì),主要由1-8按葉素、α-派蒎、檸檬蒎三大類單萜構(gòu)成(本文所指桃金娘油即為標(biāo)準(zhǔn)桃金娘油)其藥理學(xué)作用包括抗炎、抗感染、抗變態(tài)反應(yīng)等。桃金娘油以其良好的安全性及療效的確切性,現(xiàn)已普遍應(yīng)用于各類呼吸道疾病當(dāng)中,并取得了較好的防治效果,桃金娘油具有較強(qiáng)的安全性,急性毒性少見(jiàn),人的最大可耐受劑量達(dá)1500mg/kg,在大鼠中超過(guò)2000mg/kg,即使在3500mg/kg的劑量情況下,也未觀察到明顯的毒副反應(yīng),長(zhǎng)期持續(xù)使用桃金娘油沒(méi)有觀察到到明顯的毒副作用。結(jié)合桃金娘油的諸多優(yōu)勢(shì)與放射性肺損傷相關(guān)發(fā)病機(jī)制理論,我們認(rèn)為桃金娘油在放射性肺損傷中可能發(fā)揮重要的防治作用。關(guān)于桃金娘油在放射性肺損傷防治方面研究目前未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本課題將重點(diǎn)探討標(biāo)準(zhǔn)桃金娘油對(duì)放射性肺損傷的防治作用及其可能機(jī)制。為臨床放射性肺損傷防治提供新的依據(jù)與思路。研究主要內(nèi)容:1、建立放射性肺損傷小鼠模型選用c57bl/6小鼠,給予單次大劑量全胸照射,照后不同時(shí)間進(jìn)行病理觀察及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,emt)相關(guān)標(biāo)志物觀察,建立小鼠放射性肺損傷模型。2、桃金娘油對(duì)小鼠放射性肺損傷的防治作用以第一部分已建立的c57bl/6小鼠放射性肺損傷模型為研究對(duì)象,采用照前、照后均給予桃金娘油,觀察桃金娘油對(duì)小鼠的肺大體、肺系數(shù)、肺病理變化、肺上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化標(biāo)志物改變、羥脯氨酸含量的影響,并與目前臨床上常用的糖皮質(zhì)激素強(qiáng)的松作為陽(yáng)性藥物比較,分析桃金娘油對(duì)小鼠放射性肺損傷的防治效果。3、桃金娘油對(duì)放射性肺損傷防治機(jī)制的初步探究從相關(guān)細(xì)胞因子及其mrna水平的調(diào)控作用,基質(zhì)金屬蛋白酶mmp-2/-9的表達(dá)變化,及抗氧化能力等方面探究桃金娘油對(duì)放射性肺損傷防治的可能作用機(jī)制。實(shí)驗(yàn)研究方法:第一部分:小鼠放射性肺損傷模型的建立1、6-8周齡雌性c57bl/6小鼠,麻醉后固定于自行設(shè)計(jì)的pe盒中,以鉛磚選擇性阻擋射線,單次行大劑量16gy60coγ射線全胸照射。2、小鼠受照后1,2,4,8,16周取肺組織行病理學(xué)觀察(he、masson染色)。3、使用包埋的肺組織蠟塊行免疫熒光檢測(cè)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-sma)、波形蛋白(vimentin)表達(dá)。第二部分:桃金娘油對(duì)放射性肺損傷的防治作用1、動(dòng)物分組與給藥:將購(gòu)回小鼠分為4組,正常對(duì)照組(n=30);單純照射組(n=30);桃金娘油+照射組(n=30,25mg/kg/day);強(qiáng)的松+照射組(n=30,5mg/kg/day)。桃金娘油+照射組小鼠照前使用灌胃給藥一周,劑量為25mg/kg·day,進(jìn)行全胸照射造模后繼續(xù)給藥4周,強(qiáng)的松+照射組在受照進(jìn)行給藥。各組于照后1,2,4,8,16周取肺組織進(jìn)行觀察分析。2、觀察各組小鼠體重、肺濕重變化,計(jì)算小鼠肺系數(shù);同時(shí)觀察小鼠肺大體變化情況。3、對(duì)各組小鼠肺組織進(jìn)行he與masson染色,觀察小鼠肺病理變化,并進(jìn)行半定量分析。4、使用免疫熒光檢測(cè)vimentin、α-sma在小鼠肺組織中表達(dá);westernblot檢測(cè)肺組織上皮標(biāo)志物e-鈣粘素(e-cadherin)變化,以了解小鼠肺組織上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化情況。5、使用堿水解法檢測(cè)小鼠肺組織中羥脯氨酸(hyp)的含量,了解各組小鼠膠原沉積狀況即肺纖維化程度。第三部分:桃金娘油對(duì)放射性肺損傷的防治作用機(jī)制的初步探究1、小鼠稱重后,使用心臟取血500μl,靜置1.5h-2h,3500r/min4℃離心取血清,用elsia試劑盒檢測(cè)小鼠血清中白介素-1β(il-1β)、白介素-6(il-6)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(tgf-β1)、腫瘤壞死因子α(tnf-α)、前列腺素e2(pge2)。使用rt-pcr對(duì)相關(guān)細(xì)胞因子的基因轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行檢測(cè),分析il-1β、il-6、tgf-β1、tnf-α、pgesmrna表達(dá)水平變化。2、使用wb檢測(cè)放射性肺損傷小鼠肺組織中atk/p-akt、mmp-2/-9蛋白的表達(dá)。3、使用mda/sod試劑盒檢測(cè)小鼠肺組織mda含量及sod活力,了解小鼠氧化損傷狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1、放射性肺損傷小鼠模型的建立c57bl/6小鼠經(jīng)單次16gyγ射線全胸照射后,與正常組小鼠相比,初期肺部炎性浸潤(rùn)嚴(yán)重,后期肺間質(zhì)形成彌漫性肺纖維化,肺結(jié)構(gòu)破壞,而且間質(zhì)標(biāo)志物α-sma、vimentin表達(dá)均增高,與報(bào)道的小鼠放射性肺損傷模型基本一致。表明建立的小鼠放射性肺損傷模型是成功的。2、桃金娘油對(duì)放射性肺損傷的防治作用(1)小鼠受照后體重出現(xiàn)下降,肺水腫、出血嚴(yán)重,導(dǎo)致肺系數(shù)上升。而桃金娘油能夠明顯改善照后小鼠肺水腫程度,減輕小鼠體重下降水平,在受照后2,4,8,16周,桃金娘油+照射組小鼠肺系數(shù)不但均顯著低于單純照射組(p0.05或p0.01),而且優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥強(qiáng)的松對(duì)小鼠肺系數(shù)的影響。(2)小鼠受照后1、2、4、8、16周,he染色結(jié)果顯示,受照后1、2、4周單純照射組出現(xiàn)較為嚴(yán)重的炎癥浸潤(rùn),桃金娘油能夠很好地改善由電離輻射誘導(dǎo)的肺組織炎性表現(xiàn),通過(guò)對(duì)he染色病理切片進(jìn)行肺泡炎評(píng)分,相比單純照射組肺泡炎程度有顯著差別(p0.05或p0.01)。masson染色結(jié)果顯示,桃金娘油能夠有效減輕早期炎癥表現(xiàn)及后期的肺纖維化病變,通過(guò)半定量評(píng)分發(fā)現(xiàn)桃金娘油+照射組相比單純照射組可顯著減輕放射性肺損傷后期肺間質(zhì)增厚的肺纖維化病理改變(p0.05或p0.01),肺纖維化程度明顯改善。強(qiáng)的松雖在早期能夠減輕小鼠肺部炎性反應(yīng),但對(duì)小鼠后期肺纖維化病變并沒(méi)有顯著的作用。(3)小鼠受照后8、16周,與單純照射組相比,桃金娘油+照射組間質(zhì)標(biāo)志物vimentin、α-sma表達(dá)均明顯下調(diào),而上皮標(biāo)志物e-cadherin表達(dá)均明顯上調(diào),強(qiáng)的松+照射組可見(jiàn)輕度下調(diào)vimentin、α-sma表達(dá),上調(diào)e-cadherin,但效果不及桃金娘油處理組。(4)相比單純照射組,桃金娘油+照射組hyp含量明顯減少(p0.05或p0.01),提示桃金娘油能夠有效減少肺組織中膠原纖維沉淀而強(qiáng)的松在后期對(duì)hyp含量的抑制作用不如桃金娘油(p0.05或p0.01),可見(jiàn)強(qiáng)的松對(duì)后期小鼠肺纖維化的治療作用并不明顯。3、桃金娘油對(duì)放射性肺損傷防治作用機(jī)制研究(1)桃金娘油能夠有效下調(diào)小鼠血清中il-1β、il-6、tgf-β1、tnf-α、pge2的表達(dá)(p0.05或p0.01),其mrna水平也得到不同程度的抑制(p0.05或p0.01)。而強(qiáng)的松雖在早期對(duì)il-1β、il-6、tnf-α等前炎性因子及其mrna轉(zhuǎn)錄水平有一定的抑制作用,但是對(duì)tgf-β1及其mrna水平?jīng)]有明顯作用,反而加速促纖維化因子的分泌。(2)桃金娘油能夠有效抑制akt及其活化形式p-akt的表達(dá),從而下調(diào)小鼠肺組織中mmp-2/-9的高表達(dá)。(3)小鼠受照后可導(dǎo)致機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化物mda含量上升,而桃金娘油能夠有效抑制電離輻射導(dǎo)致的過(guò)量脂質(zhì)過(guò)氧化物mda的生成(p0.05或p0.01),并且能夠提高后期小鼠機(jī)體的sod活力(p0.05或p0.01),維持機(jī)體抗氧化水平。討論分析:放射性肺損傷是胸部腫瘤放療常見(jiàn)的并發(fā)癥。我們通過(guò)觀察小鼠體重、肺系數(shù)、肺病理、相關(guān)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化標(biāo)志物及羥脯氨酸含量等方面變化情況集中探討了桃金娘油對(duì)放射性肺損傷的防治作用。結(jié)果顯示,桃金娘油能夠顯著減輕放射性肺損傷程度,包括早期的放射性肺炎及后期的放射性肺纖維化。電離輻射導(dǎo)致的多種炎性因子代謝失調(diào)、基質(zhì)金屬蛋白酶的高表達(dá)及氧化損傷可能是放射性肺損傷發(fā)生的主要原因。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)桃金娘油能夠顯著抑制血清中一系列炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2及促纖維化因子TGF-β1高表達(dá),其mRNA水平也得到不同程度的抑制,有效改善肺部炎性反應(yīng)及后期的肺纖維化病變。MMP-2/-9的高表達(dá)可導(dǎo)致肺結(jié)構(gòu)破壞,是引起肺部炎性反應(yīng)及膠原沉淀的重要病理機(jī)制。我們研究發(fā)現(xiàn),桃金娘油可能通過(guò)阻滯AKT通路的活化而下調(diào)MMP-2/-9的表達(dá),從而減輕肺損傷程度。此外,我們還發(fā)現(xiàn)桃金娘油能夠明顯減少脂質(zhì)過(guò)氧化物MDA的生成,上調(diào)SOD活力,增強(qiáng)小鼠機(jī)體抗氧化能力,減輕電離輻射導(dǎo)致的氧化損傷程度。而強(qiáng)的松雖能夠緩解早期炎性反應(yīng),但對(duì)后期的肺纖維化并沒(méi)有明顯作用,反而出現(xiàn)體重下降、骨質(zhì)疏松、并發(fā)感染等諸多不良副作用。結(jié)論:桃金娘油在放射性肺損傷防治中顯示出較強(qiáng)的抗炎、抗氧化、抗纖維化的作用,對(duì)小鼠放射性肺損傷具有較好的防治作用,這一功效可能是通過(guò)抑制炎癥因子及促纖維化因子生成,阻滯AKT通路而下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2/-9的表達(dá),提高機(jī)體的抗氧化能力而發(fā)揮作用。桃金娘油未來(lái)有望在臨床實(shí)踐中發(fā)揮作用,具體詳盡的抗炎抗纖維化機(jī)制需要進(jìn)一步深入研究。
【關(guān)鍵詞】：放射性肺損傷 桃金娘油 放射性肺炎 放射性肺纖維化 細(xì)胞因子 基質(zhì)金屬蛋白酶-2/9 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 抗氧化
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R730.55
【目錄】：

• 摘要5-10
• Abstract10-15
• 縮略 詞表15-16
• 前言16-19
• 第一部分 小鼠放射性肺損傷模型建立與鑒定19-30
• 一、材料與方法19-24
• 二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果24-28
• 三、分析討論28-30
• 第二部分 桃金娘油對(duì)放射性肺損傷防治作用的研究30-49
• 一、材料與方法31-36
• 二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-46
• 三、分析討論46-49
• 第三部分 桃金娘油對(duì)放射性肺損傷防治作用機(jī)制的初步研究49-68
• 一、材料與方法49-56
• 二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-64
• 三、分析討論64-68
• 全文總結(jié)68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 綜述 植物提取物防治放射性肺損傷的現(xiàn)狀與展望76-91
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 在讀期間發(fā)表論文91-92
• 致謝92-93

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4 張利軍;楊明會(huì);竇永起;;放射性肺損傷發(fā)病機(jī)理及防治研究現(xiàn)狀(文獻(xiàn)綜述)[J];放射免疫學(xué)雜志;2006年01期

5 鐘軍;劉s，

本文編號(hào)：1034374