辛伐他汀改善辐射诱导的小鼠组织损伤

摘要

研究目的:
　　 辐射经常用于癌症治疗以达到控制肿瘤的发展，大约50％的癌症病人接受放射治疗。尽管放疗在抑制肿瘤细胞增殖和促进其凋亡方面有很好的效果，但是对正常组织的毒性仍然是阻碍其治疗癌症最重要的因素。放疗的副作用主要是导致急性辐射综合症，包括胃肠道和造血系统两大方面。普遍认为，辐射诱导的细胞凋亡，氧化应激和炎症也会引起组织损伤。最近在辐射引起正常组织损伤方面，最受关注的是辐射诱导产生的内皮损伤。内皮功能障碍在辐射反应的发展过程中似乎扮演着越来越重要的角色。甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂，即他汀类药物，广泛应用于临床以降低血清胆固醇水平和减少心脏发病率和死亡率。然而除了众所周知的降低胆固醇作用，他汀类药物还有独立于降脂作用之外的多效性生物作用。其中包括改善内皮功能、降低氧化应激、抑制炎症、调节免疫系统等。此外，已经发现辛伐他汀能够动员内皮祖细胞(EPC)，内皮祖细胞是一群能自我更新、增殖、分化为内皮细胞的多能祖细胞，具有维持血管内皮完整性、参与修复损伤血管和促进血管再生的作用，对局部缺血后的修复具有重要作用。本课题，我们假设:辛伐他汀能够提高60Coγ射线辐射后小鼠的生存率，并研究了辛伐他汀辐射保护作用的可能机制。
　　 研究方法:
　　 C57小鼠接受不同剂量的辛伐他汀(2，10，20 mg/kg/d)灌胃给药两周，然后以60Coγ射线8-Gy致死剂量辐射，在辐射后30天的观察期内记录小鼠的生存率。鉴于小鼠辐射后6天开始出现死亡，C57小鼠在高剂量的辛伐他汀（20 mg/kg/d）灌胃两周后，接受4-Gy剂量的辐射，7天后处死小鼠，观察小鼠肠组织和骨组织的病理形态变化，同时测定这两种组织内细胞凋亡情况;取血后测定小鼠外周血血象的变化;检测胸腺和脾脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)水平;利用WesternBlot的方法检测小鼠胸腺组织中相关凋亡蛋白的表达。
　　 研究结果:
　　 1.辛伐他汀显著提高了8 Gy致死剂量辐射后小鼠的生存率。辐射模型组小鼠的生存期均未超过11天。同模型组相比，辛伐他汀低剂量、中剂量组(2，10 mg/kg/d)的生存率并没有得到明显的改善。辛伐他汀高剂量组(20 mg/kg/d)小鼠的生存率明显提高了35％。
　　 2.辛伐他汀改善辐射诱导的肠组织损伤。病理检查发现，同正常组相比，小鼠在4 Gy辐射后第7天空肠结构的完整性被破坏，平均绒毛高度显著减少。同模型组相比高剂量辛伐他汀组能够保护肠结构的完整性，且增加平均绒毛的高度。原位末端标记（TUNEL）法检测分析辐射诱导肠组织小肠绒毛细胞大量凋亡，提前给予辛伐他汀后小鼠肠组织细胞的凋亡得到明显的抑制。
　　 3.辛伐他汀改善辐射诱导的骨组织损伤。通过检测股骨骨髓的病理学变化和细胞凋亡情况发现:同正常组相比，辐射组的骨髓没有被造血细胞充满，存在着大面积的空隙，辛伐他汀治疗组小鼠骨髓造血功能得到明显的恢复。辐射组骨髓内凋亡细胞的数量明显高于正常组，辛伐他汀治疗组能够明显抑制骨髓细胞的凋亡。
　　 4.辛伐他汀增加红细胞和血红蛋白的数量。辐射后第7天检测小鼠外周血血象的变化包括白细胞、红细胞、血小板、血红蛋白。发现辐射能够降低这些血细胞的数目，产生明显的辐射后血细胞变化。辛伐他汀治疗组能够显著地加速红细胞和血红蛋白的恢复，但是不能改变白细胞和血小板的数量。此外，同正常组和模型组相比，辛伐他汀治疗组都能够提高辐射后外周血内皮祖细胞的水平。
　　 5.辛伐他汀提高超氧化物歧化酶活性和降低丙二醛含量。同模型组相比，辛伐他汀治疗组明显增加了胸腺和脾脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)的活性;同时，小鼠胸腺和脾脏组织中丙二醛(MDA)的含量在辛伐他汀处理后，相比于辐射模型组也得到了明显的降低。
　　 6.辛伐他汀下调胸腺组织内p53蛋白的表达。在辐射后第1、3、7天分别提取胸腺并通过Western blot的方法检测组织内凋亡相关蛋白的表达。结果显示:同正常组相比，辐射会引起p53及磷酸化p53表达增加，辛伐他汀处理后可以抑制p53的过表达及其磷酸化。辛伐他汀并不改变p38蛋白的表达水平。
　　 结论:
　　 辛伐他汀能够提高小鼠辐射后的生存率和减轻辐射导致的组织损伤。辛伐他汀能够抑制辐射引起的凋亡，其机制可能与下调p53以及磷酸化p53蛋白相关。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

实验材料

一、试剂

二、仪器

三、实验动物

四、实验主要试剂配制

实验方法

1．辐射动物模型的建立

2．肠和骨的病理组织学检测

3．肠组织的TUNEL细胞凋亡检测

4．骨组织的流式细胞仪检测凋亡

5．外周血细胞计数

6．SOD和MDA含量测定

7．Western blot法检测蛋白表达

实验结果

一、辛伐他汀对C57小鼠辐射后生存率的影响

二、辛伐他汀对C57小鼠肠道辐射损伤的研究

三、辛伐他汀对C57小鼠骨髓辐射损伤的研究

四、辛伐他汀对C57小鼠辐射后外周血细胞的研究

五、辛伐他汀对C57小鼠辐射后胸腺和脾脏的研究

六、辛伐他汀对小鼠辐射后组织凋亡相关蛋白的影响

讨论

结论

参考文献

综述

硕士在读期间发表文章

致谢