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目的:放射性口腔黏膜炎(radiation-induced oral mucositis,ROM)是指各种射线引起口腔的黏膜的急慢性损伤。它多数发生于恶性头颈部肿瘤患者放射治疗或血液恶性肿瘤病人进行骨髓移植前的大剂量照射时发生的常见的副作用。但是对于ROM的高发态势,其发病机制还不清楚,临床上对于ROM的防治还没有特别有效的手段。本论文主要通过研究FTY720和二甲基亚砜(DMSO)对放射性口腔黏膜炎的防护作用,并对其发生机制和靶点进行探讨,提出预防放射性口腔黏膜炎的新措施。方法:第一部分:FTY720对ROM的防护作用及其机制、靶点研究:1、建立X线头颈部照射ROM小鼠模型,通过存活实验、1%甲苯胺蓝染色和HE染色判断FTY720的防护效应、摸索最佳预防方案、同类药物优效性;2、通过观察FTY720照后不同时间点病理学改变,利用免疫组化方法标记Ki-67和p63,观察角化上皮细胞和角化干细胞,探索防护机制;3、通过克隆形成实验检测FTY720对头颈部肿瘤ca127的影响;4、利用基因敲除小鼠:全身条件性敲除S1P1受体模式小鼠(UBC-cre/ERT2;Slprlflox/flox)和内皮细胞条件性敲除S1P1受体模式小鼠(VE-cre/ERT2;Slprlflox/flox)进一步验证FTY720防护作用的靶点和靶细胞。第二部分:DMSO对ROM的防护作用及其机制研究:1、同第一部分,利用病理学手段确定DMSO的防护效应,最佳预防方案、同类药物优效性;2、利用免疫组化和免疫荧光双标法观察照后角化干细胞变化以及DMSO对角化干细胞DNA双链断裂(double-strand breaks,DSBs)损伤的影响,并和DMSO结构类似基团的化合物进行效应对比,判断其防护效应的有效基团;3、通过接种荷瘤小鼠实验检测DMSO对头颈部肿瘤的影响。结果:第一部分:1、X射线头颈部照射ROM小鼠模型建立成功,FTY720预防给药,与照射对照组相比可以有效防止ROM发生,并提高小鼠存活达到100%,FTY720防护效应明确;2、FTY720预防给药有效时间窗在照前24h内,最佳给药剂量是1Omg/kg,但是FTY720照后治疗无效;3、免疫组化方法标记Ki-67和p63显示,FTY720可以显著促进角化上皮细胞的再生和角化干细胞的增殖,明显优于照射对照组;4、FTY720对头颈部肿瘤细胞没有保护作用,经FTY720干预后的非照射或分别经过3Gy、6Gy、8Gy照射后的Cal27细胞集落形成率明显低于对照组;5、FTY720预防ROM的作用靶点是S1pr1,作用的靶细胞可能是内皮细胞,UBC-cre/ERT2;S1pr1flox/flox 和 VE-cre/ERT2;S1pr1flox/flox 模式小鼠分别在全身细胞和内皮细胞上敲除敲除S1pr1,在照射后都能防止ROM发生,明显优于S1pr1flox/flox小鼠,进一步确证其作用靶点和靶细胞。第二部分:1、DMSO对ROM有明确预防作用,照前6h内给药都有效,其照前1h给药防护效应最好,最佳给药剂量是6g/kg,但是DMSO照后治疗给药无效;2、DMSO减轻照后角化干细胞DSBs损伤。DMSO在照后早期对角化上皮细胞和角化干细胞有保护作用,明显优于照射对照组,并且在照后6h,DMSO组角化干细胞γ-H2AX蛋白表达水平显著降低;3、DMSO对ROM起防护效应的基团是亚砜基。DMSO和二甲基砜、甲硫醚、四亚甲基亚砜进行效应比较,只有四亚甲基亚砜和DMSO效应一致,显示其有效基团是亚砜基;4、DMSO对头颈部肿瘤生长没有影响,接种Ca127细胞的非照射组和照射组荷瘤小鼠,DMSO组和对照组之间没有差异。结论:本研究发现了 FTY720和DMSO对ROM的防护效应,一方面证明S1P1受体调节剂FTY720可能是通过拮抗内皮细胞S1P1受体改善干细胞微环境减轻干细胞损伤发挥防护作用;另一方面,初步发现DMSO的作用机制是通过减轻角化干细胞的DSBs损伤继而保护角化干细胞发挥防护作用。