全颅照射对大鼠血-脑屏障紧密连接相关蛋白Occludin及Claudin-5表达的影响

摘要

目的：
　　 检测不同剂量X射线对大鼠全颅照射后卡莫司汀在脑组织匀浆中的浓度，以及脑血管中紧密连接相关蛋白Occludin及Claudin-5表达变化情况，探讨放射线对血-脑屏障通透性的影响及机制，为临床放化结合治疗脑肿瘤提供实验及理论依据。
　　 方法：
　　 对SD大鼠单次全颅照射，尾静脉注射卡莫司汀(BCNU)20min后，采用高效液相色谱法(HPLC)测定BCNU在血清和脑组织匀浆液中的浓度；运用RT-PCR方法检测不同剂量照射后在不同时间点的大鼠脑微血管段中occludin及claudin-5 mRNA表达；用免疫组化法检测照射后14d各剂量组及15Gy照射组各时间点Occludin及Claudin-5蛋白在大鼠脑组织血管中的表达。
　　 结果：
　　 1．BCNU浓度检测：各组大鼠血清中卡莫司汀浓度比较差异无统计学意义(F=1.44，P＞0.05)；脑组织匀浆液中卡莫司汀浓度随照射剂量的增加而逐渐增高，除20Gy组与15Gy组间差异无统计学意义外(P＞0.05)，其余各组间比较差异均有统计学意义(F=53.32，P＜0.05)。
　　 2．PCR检测occludin和claudin-5的mRNA表达结果：
　　 1)occludin mRNA表达随剂量变化的影响：与对照组相比，照射后各组occludin mRNA表达均降低，差异具有统计学意义(P＜0.05)；照射后1-14d，occludin mRNA表达随照射剂量增高而降低，除20Gy组与15Gy组外，同一时间点内各组间差异有统计学意义(P＜0.05)；照射后21doccludin mRNA表达量变化与照射剂量无关，各组间差异无统计学意义(P＞0.05)。
　　 2)occludin mRNA表达随时间变化的影响：各照射组照射后7-21doccludin mRNA随时间变化表达增加，同一剂量组内各时间点组问比较差异有统计学意义(P＜0.05)；同剂量组照射后7d与照射后1d比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。
　　 3)claudin-5 mRNA表达随剂量变化的影响：与对照组相比，照射后各组claudin-5 mRNA表达均降低，差异具有统计学意义(P＜0.05)；照射后7d、14dclaudin-5 mRNA表达随剂量增加而降低，除5Gy与10Gy组之间比较差异无统计学意义外(P＞0.05)，同一时间点组内各剂量组间差异有统计学意义(P＜0.05)；照射后1d及21d，claudin-5 mRNA表达,5Gy与10Gy组、20Gy与15Gy组之间差异无统计学差异(P＞0.05)；15Gy组与10Gy组比较，表达降低，差异有统计学意义(P＜0.05)；
　　 4)claudin-5 mRNA表达随时间变化的影响：各照射组照射后1-21d，claudin-5 mRNA随时间变化表达增加，同一剂量组内差异具有统计学意义(P＜0.05)。
　　 3．免疫组化检测脑组织血管中Occludin和Claudin-5蛋白表达结果：
　　 紧密连接蛋白Occludin和Claudin-5在各组大鼠脑组织中均沿血管呈阳性表达；与对照组相比，照射后大鼠两者表达均减弱，差异具有统计学意义(P＜0.05)；照射后14d紧密连接蛋白Occludin和Claudin-5表达随照射剂量增高而降低，除20Gy组与15Gy组外，各组间差异有统计学意义(P＜0.05)：紧密连接蛋白Occludin和Claudin-5在15Gy组照射后7-21d随时间变化表达增加，各组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)；照射后7d与照射后1d比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。
　　 结论：全颅照射可以增加血-脑屏障通透性；全颅单次照射小于15Gy时，随着照射剂量的增加，紧密连接蛋白Occludin和Claudin-5表达降低，血-脑屏障通透性增加；大于15Gy增加剂量无明显变化；全脑单次照射15Gy于照射后1-2周左右，Occludin和Claudin-5蛋白表达逐渐增加，血-脑屏障功能逐渐恢复；放射所致血-脑屏障开放分子机制可能涉及血管内皮细胞紧密连接蛋白Occludin和Claudin-5的丢失。