放疗作为肿瘤治疗的主要手段,大约60%的肿瘤患者在病程不同时期需要接受放射治疗。由于(1)小肠的特殊位置,盆腹部肿瘤放射治疗难免会使小肠受到意外照射;(2)小肠组织富含高增殖活性细胞,该细胞对射线极为敏感;(3)临床病人采用的照射剂量与导致小肠损伤剂量非常接近,以上三点决定了:放射性肠损伤是临床盆腹部恶性肿瘤放疗后最常见的并发症之一,不仅影响肿瘤治疗效果,还严重影响患者的生存质量和心理健康。目前,临床上针对放射性肠损伤也缺乏有效防治手段。因此,寻找高效低毒的防治放射性肠损伤的药物已成为放射医学研究的热点和一个迫切需要解决的临床问题。目的:研究乳铁蛋白(Lactoferrin,Lf)对放射性肠损伤的防护作用及其作用机制,为放射性肠损伤临床防治提供理论依据。方法:将SPF级8周龄Balb/c雄性小鼠随机分组:8Gy、2mgLf+8Gy、4mgLf+8Gy和6mgLf+8Gy 组,每组 10 只;control、5Gy、2mgLf+5Gy 和 4mgLf+5Gy 组,每组 9只。前者用于研究乳铁蛋白干预对受到致死剂量照射小鼠的生存期影响,后者用于研究乳铁蛋白干预对亚致死剂量照射小鼠的防护作用及作用机制。采用特制塑料老鼠固定盒,6MeV高能X线直线加速器(西门子)单次全身照射,剂量率2Gy/min,照射野为40cm×40cm。采用美国Hilmar公司生产的纯度为92.5%的牛乳铁蛋白,该产品呈粉末状。将乳铁蛋白溶于灭菌生理盐水中,配成10mg/ml、20mg/ml、30mg/ml的乳铁蛋白溶液,过滤,在照射前4小时和照射后1、2、3天腹腔注射乳铁蛋白溶液。观察生存期实验,每天观察小鼠生命体征、死亡情况,体重、摄食和饮水情况;观察效应及机制实验,分别在照射后1、3、9天,眼球摘除取血,一部分测血常规,另一部分离心,取血清,-80℃保存,用于测血清炎症因子及抗氧化指标;取胸腺和脾脏组织,称重;取小肠组织,一部分4%多聚甲醛固定,用于HE染色,观察组织病理学改变;另一部分-80℃冻存,采用Western Blot检测NF-κB等蛋白表达情况。结果:实验一:乳铁蛋白干预对受到致死剂量照射小鼠的生存期的影响8Gy致死剂量照射后的小鼠活动量减少,摄食量和饮水量下降,体重减轻,且出现不同程度的腹泻,同时对外界刺激反应变慢,毛发出现脱落或聚集。8Gy、2mgLf+8Gy、4mgLf+8Gy 和 6mgLf+8Gy 组的平均生存天数为 4.30±1.34、4.20±0.71、5.75±2.44 和 6.70±2.54 天,与 8Gy 比较,4mgLf+8Gy 和 6mgLf+8Gy 组显著延长了生存时间(P<0.05)。生存分析显示4mgLf+8Gy和6mgLf+8Gy组小鼠的生存率显著高于8Gy组(P<0.05)。实验二:乳铁蛋白干预对亚致死剂量照射小鼠的防护作用及作用机制(1)放射性肠损伤模型的建立:照射后小鼠的摄食量和饮水量出现降低,体重减轻,毛发的光泽度下降,活动量减少;小鼠解剖后的大体情况显示照射后小鼠的肠内容物减少,质地稀;小肠HE染色结果显示照射后小鼠的小肠组织结构破坏,绒毛高度降低,出现脱落、断裂,毛细血管扩张充血,炎性细胞浸润,且小肠隐窝数量减少。上述现象证实,放射性肠损伤模型小鼠造模成功。(2)体重的变化:照射后小鼠体重减轻,照后第3天达到最低值,5Gy、2mgLf+5Gy和4mgLf+5Gy组小鼠体重分别降低了 3.16g、2.73g和2.97g。照射后第4天开始,体重逐渐恢复,乳铁蛋白干预组小鼠体重恢复快于单纯照射组,第9天时4mgLf+5Gy组小鼠体重已接近对照组。(3)脾脏及胸腺指数:照射后第1天,2mgLf+5Gy和4mgLf+5Gy组小鼠的脾脏指数比5Gy组高20.8%和26.9%(P<0.05);照射后第3天,4mgLf+5Gy组小鼠的脾脏指数比5Gy组高25.0%(P<0.05);第9天无显著差异。照射后第1、3和9天,2mgLf+5Gy和4mgLf+5Gy组小鼠胸腺指数与5Gy组相比均无统计学差异。(4)白细胞、红细胞和血小板水平:照射后第1天,2mgLf+5Gy和4mgLf+5Gy组小鼠白细胞数比5Gy组高43.7%和54.2%(P<0.05);照射后第3天,2mgLf+5Gy和4mgLf+5Gy组小鼠白细胞数比5Gy组高66.4%和67.4%(P<0.05);而在照射后第9天,无显著差异。照射后第1天和第3天,小鼠红细胞数和血小板数变化不明显,照射后第9天出现明显的下降,尤其是血小板数显著低于对照组。(5)血清炎症因子水平:照射后第9天,小鼠血清IL-6水平显著升高;照射后第3、9天,小鼠血清TNF-α水平显著升高。照射后第3、9天,乳铁蛋白干预组小鼠血清IL-6和TNF-α水平显著低于单纯照射组(P<0.05)。(6)血清SOD水平:照射后1、3、9天,各组小鼠间血清SOD水平差异无统计学意义。(7)小肠组织HE染色结果:与对照组比较,照射后小鼠小肠粘膜表面不完整,粘膜上皮脱落,绒毛的高度和数量明显减少,隐窝数量明显减少,并伴有不同程度的水肿和充血。乳铁蛋白干预组小鼠的小肠损伤比单纯照射组减轻,小肠绒毛高度和隐窝数量均优于单纯照射组,且差异具有统计学意义(P<0.05)。(8)小肠组织NF-κB信号通路蛋白表达水平的改变:与对照组相比,照射引起小肠组织IKKα、IKKβ和NF-κB蛋白表达量升高。照射后第9天,4mg乳铁蛋白干预组与单纯照射组相比,这三种蛋白的表达量分别降低了 35.71%、43.75%和47.83%(P<0.05)。结论:1.乳铁蛋白干预能够延长受到致死剂量照射小鼠的存活时间,提高存活率。2.乳铁蛋白干预对照射引起的血液系统和肠组织损伤具有一定的保护作用,其作用机制可能与抑制炎症因子,调控NF-κB信号通路有关。