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摘要目的:人们在日常生活中面临着越来越多的辐射暴露风险。肠道对辐射高度敏感，极易发生辐射损伤。放射性肠损伤不仅是高剂量辐射导致死亡的重要原因,也是放疗在腹盆腔肿瘤临床应用中的限制因素。然而，目前仍然缺乏放射性肠损伤的防治药物。紫苏醛(perillaldehyde,PAH)是一种从紫苏叶中提取的挥发性单萜类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗真菌、抗肿瘤和抗抑郁的作用，作为食品添加剂、香料以及传统药物在全世界有着悠久的安全使用历史。尽管紫苏醛有许多功能，但人们对它在预防或减轻放射性损伤方面的作用仍不清楚。因此，本研究拟通过体内外实验，探索紫苏醛对放射性肠损伤的防护作用及其机制。<br>　　方法:(一)紫苏醛对放射性肠损伤的辐射防护作用研究:1. 对小鼠进行13Gy的全腹照射，建立放射性肠损伤模型。照射前连续7天进行灌胃给药，对小鼠体重与生存进行观察记录。2.对辐照后特定时间的小鼠小肠组织进行取材、组织学分析，并通过免疫组化、免疫荧光、过碘酸雪夫(Periodic Acid-Schiff,PAS)染色对富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体5 (leucine-rich repeat-containing G-protein coupled receptor 5,Lgr5) Lgr5+肠道干细胞、Ki67+增殖细胞、PAS+杯状细胞和lysozyme+潘氏细胞进行检测分析。3. 通过凋亡试剂盒(TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling,TUNEL)检测凋亡情况，通过γ -H2AX和8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2''-deoxyguanosine,8-OHdG)免疫荧光染色检测肠道隐窝细胞DNA双链断裂及氧化损伤情况。4. 对肠道屏障蛋白及肠道通透性进行检测，以反应肠道屏障的损伤情况。<br>　　(二)紫苏醛防治放射性肠损伤的机制研究:1. 通过细胞计数试剂盒-8(CCK8)和克隆形成实验检测紫苏醛对人肠上皮细胞HIEC-6的细胞毒性和辐射防护作用。2.通过γ-H2AX、8-OHdG免疫荧光和PI染色检测HIEC-6细胞的DNA损伤和死亡情况。3. 检测细胞和肠组织内铁死亡相关指标，包括细胞内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、脂质过氧化、前列腺素内过氧化物合酶2(Prostaglandin-Endoperoxide Synthase 2,PTGS2) mRNA、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase 4,GPX4) mRNA、谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平及小肠组织丙二醛 (Malondialdehyde,MDA)与超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD）水平。4.在细胞中通过蛋白质免疫印迹（Western Blot,WB）对核因子E2相关因子2（Nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2）及其下游蛋白进行检测，在组织上对Nrf2和GPX4蛋白进行免疫组化检测。5. 通过WB验证Nrf2抑制剂ML385的作用，并对铁死亡相关指标进行检测，研究Nrf2信号通路对紫苏醛辐射防护作用的影响。6. 原代分离培养肠隐窝类器官，应用PAH和/或ML385处理类器官，证实细胞实验中的检测结果。<br>　　结果:（一）紫苏醛对放射性肠损伤的辐射防护作用研究:1. 紫苏醛处理延长了全腹致死剂量照射小鼠的存活时间，由5 d （IR组）延长为6.5 d （IR+PAH组）（p＜0.05）,保护了绒毛隐窝结构，减轻了辐射引起的小鼠肠道损伤。2. 紫苏醛增加了小鼠肠道隐窝中Lgr5+肠道干细胞、Ki67+增殖细胞、lysozyme+潘氏细胞及绒毛中PAS+杯状细胞的数量，表明紫苏醛可以促进全腹照射后小肠隐窝细胞的增殖和分化。3.紫苏醛减少了隐窝中TUNEL、γ-H2AX及8-OHdG的表达，平均每个隐窝中的凋亡细胞由5.2个（IR组）增加为3.1个（ IR+PAH组）（p＜0.001）,减轻了电离辐射诱导的肠隐窝细胞DNA损伤和细胞死亡。4. 紫苏醛处理促进了辐射后肠道屏障紧密连接蛋白的表达，减少了肠道通透性，表明紫苏醛对肠道屏障功能具有辐射防护作用。<br>　　（二）紫苏醛防治放射性肠损伤的机制研究:1.CCK8实验结果显示，当紫苏醛给药浓度为100 μM时，无细胞毒性且具有良好的辐射防护作用。100μM紫苏醛增加了 HIEC-6细胞辐射后的克隆形成能力。2. 紫苏醛预处理减少了辐射后HIEC-6细胞中γ-H2AX和8-OHdG的表达，减少了 PI染色阳性细胞的水平，细胞死亡率由9.8％ （IR组）减少为5.9％ （IR+PAH组）（p＜0.01）,表明紫苏醛减少了辐射引起的细胞DNA损伤和细胞死亡。3. 电离辐射导致了细胞中ROS、脂质过氧化和PTGS2mRNA水平的升高，GPX4 mRNA和GSH水平的降低，以及小鼠肠道中MDA的升高和SOD的降低。紫苏醛缓解了这些指标的改变，表明紫苏醛减少了辐射诱导的铁死亡。4. 紫苏醛预处理增加了照射后Nrf2及其下游靶点HO-1、Slc7A11和GPX4蛋白的表达，小鼠肠道免疫组化验证了紫苏醛对受照射小鼠小肠组织中Nrf2和GPX4蛋白表达的促进作用。表明紫苏醛对Nrf2信号通路具有激活作用。5. WB结果验证了 ML385对Nrf2信号通路的抑制作用,并且ML385部分消除了紫苏醛对HIEC-6细胞的辐射防护作用及铁死亡抑制作用。6.类器官水平研究同样证实紫苏醛明显地逆转了电离辐射导致的肠类器官出芽减少、生长受限，出芽率由47.0％（IR组）增加为56.0％（IR+PAH组）（p＜0.05）,并且增加了类器官中Ki67+细胞的数量。表明紫苏醛增加辐照后肠干细胞的数量,促进肠道干细胞的增殖和分化。ML385处理则会逆转紫苏醛对类器官的辐射防护作用。<br>　　结论:本研究证明了紫苏醛对放射性肠损伤的辐射防护作用，具体机制为通过激活Nrf2通路抑制电离辐射引起的铁死亡，可能是一种有前途的预防和治疗放射性肠损伤的药物。