放射對小腸黏膜上皮細胞IL-2和IL-6分泌的影響

王文聞

對于腹部腫瘤放療患者常因輻射而導致患者腸道粘膜上皮細胞受損，放療輻射可引起上皮細胞凋亡，導致腸粘膜結構受到破壞，使得細胞上皮增殖受到抑制，腸道屏障功能受損，繼而發生腸源性感染［1］。研究表明［2］，當機體組織細胞受損時，機體防御系統會被啟動，相關的促炎癥因子(IL-2、IL-6)會隨之釋放，破壞免疫系統平衡以及機體正常狀態，加重患者炎癥反應。選取合適的方法能有效抑制腸道上皮黏膜細胞凋亡，對改善腹部腫瘤患者腸道功能具有重要的意義［3］。為此本文將對放射引起的小腸黏膜上皮細胞分泌IL-2、IL-6的作用機理進行研究，并分析愛維治對改善放射性大鼠小腸上皮細胞凋亡的相關基因bax、bcl-2水平表達的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

選取50只健康成年雄性大鼠(Wistar)作為研究對象，體重為200～250 g，平均體重(225.8 ±12.8)g，所有大鼠照射前禁食12 h。

1.2 實驗方法

實驗大鼠稱重后均于腹部注射0.5%戊巴比妥鈉進行麻醉，并將其固定于手術板上，應用高能X線直線加速器(美國西門子公司)進行腹部照射，照射面積為8.5 cm ×8.5 cm，照射劑量為 9 Gy，從劍突部位向趾骨方向照射，放射源強度設為5 cGy/min。將愛維治(奧地利奈科明有限公司)注射液分別配制成濃度為10%、20%、30%注射液。將50只大鼠隨機分為正常組(沒有經過腹部照射的正常大鼠)、放射組(經過腹部照射，但不注射愛維治)、低劑量愛維治組、中劑量愛維治組以及高劑量愛維治組(每組10只大鼠，分別于放射當天在腹腔內注射10%、20%、30%愛維治，每天2次，持續注射4 d)，同時放射組大鼠于放射當天于腹腔內注射等容量生理鹽水，每天2次。

1.3 檢測方法

IL-2、IL-6的檢測:抽取各組大鼠靜脈血3 ml，離心處理后，應用全自動化免疫分析儀檢測白介素(IL-2、IL-6)水平。腸黏膜形態學觀察:各組大鼠持續注射藥物4 d后，麻醉后猝死大鼠，并在每只大鼠腹部取3 cm回腸組織，待固定后石蠟包埋并切片(厚度4 μm)。對組織樣本進行HE染色，并應用圖像分析儀(德國Leica公司)檢測各組大鼠小腸絨毛高度、黏膜厚度、隱窩深度、全層壁厚。采用免疫組化法檢測各組大鼠小腸黏膜上皮細胞中bax、bcl-2基因蛋白的表達，免疫組化試劑盒由武漢博士生物工程公司提供，操作嚴格按照說明書進行。

1.4 統計學方法

應用SPSS17.0進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差(±s)表示，組間計量資料均值的比較采用成組設計t檢驗，進一步兩兩比較采用LSD-t法，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 放射對大鼠上皮細胞IL-2、IL-6分泌的影響

放射組及低劑量愛維治組大鼠小腸黏膜上皮細胞中IL-2、IL-6水平顯著高于其他各組，差異有統計學意義(P＜0.05)，中、高劑量愛維治組小腸黏膜上皮細胞中IL-2和IL-6水平高于正常組，但差異無統計學意義(P ＞0.05)，見表1。

表1 放射對大鼠上皮細胞IL-2、IL-6分泌的影響(±s，ng/L)

表1 放射對大鼠上皮細胞IL-2、IL-6分泌的影響(±s，ng/L)

注:①為與正常組相比，P＜0.05;②為與中劑量組相比，P＜0.05;③為與高劑量組相比，P＜0.05;④為與正常組相比，P＞0.05。

組別 只數 IL-2水平 IL-6 10 147.8 ±22.9 197.4 ±38.5放射組 10 244.9 ±40.8①②③ 324.3 ±41.9①②③低劑量愛維治組 10 205.9±32.6①②③ 298.3±51.3①②③中劑量愛維治組 10 162.6±24.8④ 212.8±29.5④高劑量愛維治組 10 158.6±22.9④ 209.5±22.7④F值水平正常組0.000 0.000 112.564 104.521 P值

2.2 各組大鼠形態組織學變化

愛維治各組大鼠小腸絨毛高度、黏膜厚度、隱窩深度、全層厚度與放射組比較改善顯著(P＜0.05)，與正常組相比，無統計學意義(P＞0.05)，見表2。

表2 各組大鼠形態組織學變化(±s，μm)

表2 各組大鼠形態組織學變化(±s，μm)

注:①為與正常組相比，P＜0.05;②為與放射組相比，P ＞0.05;③為與放射組相比，P＜0.05;④為與中劑量組相比，P＜0.05。

32.6放射組 10 238.9±22.7① 151.6 ±26.4① 421.5±32.2① 579.8±35.9①低劑量愛維治組 10 236.8±30.5② 155.4±25.6② 435.6±33.2② 578.4±26.5②中劑量愛維治組 10 254.6±26.8③ 166.8±25.3③ 512.4±30.5③ 612.8±37.8③高劑量愛維治組 10 262.5±30.23③④ 165.5±19.83③④ 511.8±29.63③④ 609.9±34.53③④F值組別 只數 絨毛高度 隱窩深度 黏膜厚度 全層厚度正常組 10 264.8 ±22.9 171.5 ±26.12 461.5 ±32.7 621.8 ±0.000 0.000 0.000 0.000 55.899 61.332 59.862 61.231 P值

2.3 各組bax、bal-2蛋白表達及bal-2/bax情況

中、高劑量愛維治組小腸上皮黏膜細胞中凋亡相關蛋白bax表達水平顯著低于放射組，而bcl-2水平高于放射組，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 各組動物bax、bal-2蛋白表達及bal-2/bax情況(±s，%)

表3 各組動物bax、bal-2蛋白表達及bal-2/bax情況(±s，%)

注:①為與正常組相比，P＜0.05;②為與放射組相比，P ＞0.05;③為與放射組相比，P＜0.05;④為與中劑量組相比，P＜0.05。

組別 只數 Bax表達量 bal-2表達量10 23.65 ±9.54 45.32 ±0.69 1.998放射組 10 59.63±12.10① 20.32±12.50① 0.3425①低劑量愛維治組 10 49.23±13.41② 21.33±10.50② 0.4333②中劑量愛維治組 10 24.56±8.69③ 55.62±8.62③ 2.0653③高劑量愛維治組 10 23.54±9.123③④ 52.63±8.323③④ 2.12753③④F值bal-2/bax正常組0.000 0.000 0.000 69.322 56.887 45.321 P值

3 討論

3.1 放射對小腸黏膜上皮細胞IL-2、IL-6分泌的影響

腸道是對放射最敏感的部位，在腹部腫瘤放療過程中，小腸上皮黏膜細胞容易受到破壞，出現急性放射性腸道炎，部分患者由于對并發癥不耐受而需終止治療，嚴重影響患者的預后及生存質量［4］。

IL-2、IL-6屬于多功能細胞因子，可作為炎癥性細胞因子參與放射對正常組織引起的炎性損傷反應中［5］。Aox等［6］研究指出，IL-6 是肺臟放療治療后急性炎癥反應的調節因子，在放療后數小時其數量可顯著升高，并加速急性炎癥反應，同時會刺激成纖維細胞增殖，引起肺部纖維化。本研究中放射組及愛維治低劑量組大鼠小腸黏膜上皮細胞分泌IL-2、IL-6水平顯著高于其他各組差異有統計學意義，愛維治中、高劑量組中小腸黏膜上皮細胞分泌IL-2和IL-6水平高于正常組，但差異無統計學意義，從而提示放射引起的腸道損傷屬于炎癥反應的過程，可促使腸道上皮黏膜大量分泌IL-2、IL-6等炎癥因子，從而對上皮黏膜結構及組織造成損害，引起相關炎癥的發生。

3.2 愛維治對bax、bal-2蛋白表達水平的影響

目前大量的臨床研究表明放射治療可引起小腸黏膜上皮細胞出現凋亡，放射引起的腸道上皮黏膜細胞凋亡可能與放射后腸道炎性細胞IL-2、IL-6大量分泌產生炎癥反應、黏膜自由基增加、黏膜缺血缺氧以及細胞內部DNA受損有關［7］。bax、bal-2蛋白屬于細胞凋亡的調控基因，bal-2/bax的大小決定了細胞在受到刺激后發生凋亡的情況。研究表明，bax、bal-2基因在腸道黏膜上皮細胞損傷中起重要作用，與細胞凋亡有密切關系。袁翠堂等［8］研究表明，燒傷后患者腸道黏膜細胞凋亡增強與bal-2的參與有密切的關系。本研究結果顯示，愛維治能有效降低放射線對大鼠腸道黏膜的刺激，加速腸道受損黏膜的愈合，在修復受損黏膜的過程中，能促使bax蛋白下調，并可抑制bal-2表達蛋白的上調，從而提示愛維治能有效促進急性放射性腸炎黏膜的修復。

［1］譚立君，董文靜，劉江濤，等.厄貝沙坦對放射誘導小腸黏膜上皮細胞分泌IL-6和PAI-1的影響〔J〕.中國腫瘤，2011，20(10):768.

［2］Ong ZY，Gibson R J，Bowen JM.Pro-inflammatory cytokines play a key role in the development of radiotherapyinduced gastrointestinal mucositis〔J〕.Radiation Oncology，2010，(5):22.

［3］杜清華，王仁生.放射性口腔黏膜炎的發病過程〔J〕.國際腫瘤學雜志，2011，38(6):465.

［4］張獻彩，張 雷.糖尿病小鼠小腸黏膜掃描電鏡的觀察〔J〕.重慶醫學，2011，40(28):2815.

［5］李文生，涂小煌，黃少雄，等.葉酸缺乏導致人正常結腸黏膜上皮細胞DNA甲基化狀態的改變與結直腸癌的檢測關系〔J〕.中華實驗外科雜志，2012，29(2):191.

［6］Ao X，Zhao L，Davis MA，et al.Radiation produces differential changesin cytokine profiles in radiation lung fibrosis sensitive and resistant mice〔J〕.Hematol Oncol，2009，2(6):512.

［7］李 方，陳阿靜，杜 鵑，等.共刺激因子在潰瘍性結腸炎中的表達及意義〔J〕.中華病理學雜志，2010，39(1):19.

［8］袁翠堂.急性放射性肺損傷相關生物學因素的研究進展〔J〕.實用癌癥雜志，2012，27(2):218.