水素水与节律对急性辐射损伤救治作用的研究

摘要

流行病学调查结果显示，我国肿瘤的发生率和死亡率逐年增加。近年来，肿瘤已经成为我国公民健康的头号公敌。放射治疗（以下简称为放疗）是临床上治疗恶性肿瘤的常用而有效的手段。临床数据显示在45％可控制的恶性肿瘤中，放疗对于肿瘤的治疗贡献达到18％，仅次于手术治疗。电离辐射在消灭肿瘤细胞的同时，在所难免的会伤及周边的健康组织，此外还会产生远程的、长期的不良效应，严重的影响肿瘤患者预后的生活质量甚至危及生命。因此，对于开发具有治疗辐射引起的疾病的药物并且探索影响放疗愈后的因素具有重要的现实意义及临床应用价值。本研究系统的研究了水素水对小鼠放射性肠损伤的治疗作用，探明了小鼠节律与放射敏感性之间的关系。
　　第一部分 水素水对肠型急性辐射损伤的救治作用
　　小肠上皮细胞对电离辐射极为敏感。盆腹部肿瘤放射治疗后将出现以腹泻，慢性肠炎等临床表征的急性和慢性的肠型辐射损伤。本文选取对伽马射线敏感的C57BL/6J小鼠为研究对象，建立腹部局部照射诱导的肠型急性辐射损伤模型。研究发现口服水素水能够显著改善腹部受照小鼠的肠道完整性和功能，使颗粒状粪便增多、肠道完整性相关基因表达上调，进而显著提高小鼠的生存率和体重。机制上，腹部照射后，小鼠小肠中的microRNA表达谱发生改变，其中照射引起的上调的MiR-1968-5p可以靶向与肠道功能密切相关的MyD88，使其表达水平下调。高通量测序分析显示，照射引起了小鼠体内肠道菌群组成的改变，而口服水素水能够改善照射引起的肠道菌群紊乱，而这一保护作用是通过改变肠道菌群β多样性而不改变其α多样性来实现的。本文的研究表明水素水在医药卫生基础研究以及临床实践中具有可观的应用潜力，尤其是在盆腹部肿瘤放疗后导致旁效应的辅助治疗和康复中，水素水可作为一种治疗手段用于肠型急性辐射损伤的治疗。
　　第二部分 小鼠节律与辐射敏感性关系的研究
　　现代生活方式，如轮班工作、夜间社交活动和时差反应扰乱了人体的生物昼夜节律。宿主与其协同进化的肠道菌群之间的相互作用共同调节着宿主的生理病理过程。为了研究小鼠节律与辐射敏感性之间的关系，在全身照射5Gy后，将C57BL/6J小鼠分别置于8h黑暗/16h光照、12h黑暗/12h光照和16h黑暗/8h光照的环境中饲养。之后分别统计各组小鼠的进食量、体重与生存率，检测节律相关基因的表达，通过16S rRNA测序分析各组小鼠肠道菌群的组成。实验结果显示，对比12h黑暗/12h光照正常饲养组，置于异常光周期的小鼠进食量无明显差异，但其体重和生存率明显降低，肠道菌群种类有所下降，并显示出显著的辐射抵抗性下降。此外，不同光周期的小鼠的肠道菌群组成的改变也不尽相同。研究结果证明节律与模式生物的辐射敏感性密切相关，同时为临床上通过节律来提高放疗病人预后生活质量提供了相关实验依据。