低分割X线照射对小鼠心脏放射生物学效应的研究

摘要

目的：探讨低分割模式的胸部X线照射对小鼠心脏的早期放射生物学影响。为大剂量低分割模式在胸部照射的临床应用方面提供一定的基础研究依据。 方法：将48只雌雄各占二分之一，重量约为18-25g的SPF级C57BL/6小鼠随机分为A组：假照组；B组：常规2Gy放疗组：给加之6MV-X线单次剂量2Gy照射小鼠心脏；C组：给予6MV-X线单次剂量12Gy；D组：给予6MV-X线18Gy。A、B、C、D每组小鼠各12只，测量小鼠体重、监测小鼠行为、精神情况有无异常变化，在实验后的2周、4周、6周、8周监测小鼠体重，活动情况，意识状态，解剖小鼠，通过摘眼球采血检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）、谷草转氨酶（AST）检测心肌损伤状态，同时取心肌标本，苏木精－伊红（HE）染色法观察心肌形态学变化情况，采用免疫组化的方式对标本中Bcl-2、Bax进行定量。 结果：与对照组相比，C、D两组对小鼠体重在放疗后呈现下降的趋势后缓慢上升，而B组小鼠体重呈缓慢上升状态。同时与对照组及B组相比较，C、D两组小鼠心肌组织心肌间存在一定程度的充血水肿、细胞间排列较前有所紊乱，存在着少数炎症细胞，轻度纤维变性等病理性改变。D组病理性改变比C组明显，且发生早于C组。各组小鼠在相同检测点，各组之间肌钙蛋白I（cTnI）、谷草转氨酶（AST）值有统计学差别，随着放疗剂量的增加，cTnI的值增高，其差异有统计学差别（P均＜0.05）,同组之间，对照组与B组其cTnI、AST的值随时间延长没有统计学差别（P＞0.05）,而C组与D组随着时间延长，cTnI、AST的值的比较存在统计学差别（P均＜0.05）但在4周后，AST呈现减低下降的趋向，6周后，cTnI值呈减低的走势。同一时间点两两相比，对照组与B组之间在实验观察期内cTnI及AST结果差异无统计学差别（P＞0.05）。另外通过Pearson相关性检测发现，放疗剂量与检测时间之间无相关性（P＞0.05）。每个实验组的Bcl-2的表达均略低，同一检测时间点，不同组间的Bcl-2、Bax的表达的差异存在统计学意义（P均＜0.01）。不同检测时间点的比较中，同组之间，对照组与B组其Bcl-2、Bax的对比中不存在统计学差异（P＞0.05）,而C组与D组随着时间延长，Bcl-2、Bax的值的比较存在统计学差异（P均＜0.05）。同一时间点两两相比，对照组与2Gy放疗组之间在实验观察期内Bcl-2、Bax值的比较没有统计学意义（P＞0.05）。 结论：大剂量低分割模式的胸部X线照射可导致的小鼠心肌细胞的放射性损伤，同时心肌损伤的严重程度随放射剂量的增加及实验观察期内的时间的延长而加重。发生机制可能与促凋亡蛋白Bax的表达增高，抑制凋亡蛋白Bcl-2表达降低引起的细胞凋亡，另外常规分割剂量2Gy照射时，对于小鼠心脏的早期放射性损伤无明显影响。

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