急性放射性肺损伤大鼠模型建立的探讨
发表时间：2014-04-23 浏览次数：1241次
放射性肺损伤(Radio-pulmonary lesion)是恶性胸部肿瘤放射治疗的常见并发症。但胸部恶性肿瘤在放射治疗时，肺组织仍会因受到照射不可避免地引起放射性肺损伤。RPL不仅是单一的靶细胞损伤结果，而是由多种细胞因子调控的一个复杂过程。放射性肺损伤严格意义上来讲是无菌性炎症，其发生不可逆转，因此预防比治疗显得更为重要。故建立放射性肺损伤大鼠动物模型是十分重要的，进而探索其机制。本实验参考国内外文献资料，通过不同照射剂量照射SD大鼠全肺来建立放射性肺损伤模型，进行动态照射剂量对比研究，从而筛选出最佳急性放射性肺损伤照射剂量。
1 资料与方法
1 . 1 一般资料：健康成年S P F 级雄性SD大鼠4 0 只，体重(210±20)g。主要仪器设备：X线定位机、60Co-直线加速器，螺旋CT，切片机。
1.2 方法
1.2.1 分组：并随机将40只SD大鼠分为10 Gy照射组、20 Gy照射组、30 Gy照射组和空白组，每组10只。常规饲养1周无异后纳入实验。
1.2.2 动物的固定及照射：全部大鼠同时以7%水合氯醛2 ml/200 g进行腹腔麻醉，空白对照组麻醉后不进行照射。将大鼠保持仰卧位，固定在自制的泡沫模具内，铅挡保护头和腰，于模拟机下定位，行直线加速器6MV-X线行全胸单次照射，照射野上至大鼠前肢两腋窝中点线，下至剑突水平，照射野4.5 cm×4 cm，源靶距100 cm，照射剂量各组分别为单次全胸5 Gy/次、10 Gy/次，以及15 Gy/次，于1周内照射2次结束，总量分别为10 Gy、20 Gy、 30 Gy。
1.2.3 观察项目：大鼠活动、放疗区域脱毛情况，进食量，体重。
1.2.4 大鼠肺部CT影像采集与图像分析：于照射后第2周、第4 周末，行CT扫描，观察肺组织炎症情况。
1.2.5 标本取材及常规病理观察：于两个时间点，腹腔麻醉好后固定于动物解剖台，取右肺依次放置于提前准备好的生理盐水、滤纸，随后取右肺中叶浸泡于4%多聚甲醛溶液固定24 h。常规制作石蜡切片行HE染色，在100或200倍镜下观察肺组织炎症病理变化。
2 结果
2.1 观察一般情况：2周内全部大鼠均无死亡。空白对照组SD大鼠在整个实验过程中，皮毛光泽，眼角无分泌物，呼吸规律，活跃，饮食、体重正常。20 Gy、30 Gy照射组大鼠在照射2周后均出现不同程度的皮毛倒翻，光泽度差，精神萎靡、活动量明显减少，眼周红赤，眼睛黄色分泌物，稀便，呼吸急促。以及饮食、体重下降等情况，以30 Gy组表现较明显。10 Gy组均未出现上述情况。20 Gy组较30 Gy组症状出现时间慢、较轻。
2.2 各组大鼠肺组织病理变化：正常对照组肺组织结构清晰，肺泡及肺泡隔组织结构正常，未见急、慢性炎症等病理改变。各照射组于第2周后均有不同程度的急性炎症改变;表现为肺泡隔稍增厚，肺间质水肿、充血。于3周后各造模组，急性炎症均有少许消退，肺泡隔不同程度增宽，部分肺泡腔内有炎性细胞浸润。4周末，大鼠肺泡间质重度增厚，肺组织结构破坏，肺泡腔明显塌陷乃至消失，纤维细胞较前明显增多。炎症病理改变程度随照射剂量、时间推移增加而加重，以30 Gy照射组最为显著。
2.3 胸部CT表现：照射2周后，10 Gy组双肺未见明显放射性肺损伤;20 Gy组照射野有少许毛玻璃样改变;30 Gy组照射野范围内有不同程度云絮状、斑片状影，密度较淡，与正常肺组织界限不清。照射4周后，30 Gy组有不同程度肺实变、胸膜肥厚、不等量的胸水CT影像学表现。
3 讨论
在建立急性放射性肺损伤模型的研究方面，很多学者采用小鼠作为实验动物模型[1-2]。小鼠双肺体积小，照射面积较小，实际操作不太方便。本实验用SD大鼠为放射性肺损伤造模对象，旨在于大鼠肺体积10倍优于小鼠;这就在使用HE染色病理切片、CT观察大鼠肺组织内病变敏感性更高[3]。放射性肺损伤是胸部恶性肿瘤放疗后的常见并发症，表现为早期急性放射性肺炎和晚期的放射性肺纤维化[4]。一般认为，放射性肺纤维化是从急性放射性肺炎进一步发展而来的，且肺的纤维化是不可逆转的，故积极的控制和预防放射性肺炎是从根本上防治肺纤维化的有效途径。但是，目前放射性肺损伤模型制作的立足点不在早期的放射性肺炎阶段，更侧重于晚期的放射性肺纤维化。此实验胸部照射选择“全胸”照射。照射方法采用的是大剂量单次照射。照射剂量的选择尤为重要。动物模型的制作既要能够最大限度地反映疾病的病理本质，同时又要保证动物的生存率。若剂量偏小不能最大程度地体现放射性肺损伤的本质，剂量偏大可能导致动物的生存率下降。本实验研究发现，所有大鼠在不同照射剂量后2周内全部存活，且在照射后2～4周CT影像下已观察到了放射性肺损伤影像学征象，所见病变征象与人体所产生的放射性肺损伤相似[5]。其中以30 Gy照射组最为典型。结合大鼠的一般情况，有效说明照射30 Gy剂量能在较短时间内成功制作大鼠急性放射性肺损伤模型，为今后研究药物防治放射性肺炎的作用机制及防治药物的筛选提供了实验基础。
4 参考文献
[1]周芊,王东,李梦侠,等.小鼠放射性肺损伤动物模型的建立与鉴定[J].重庆医学,2010,39(19):2553.
[2]刘文其,袁垄,康敏,等.不同剂量模式照射对大鼠放射性肺损伤的影响[J].中国生化药物杂志,2012,33(4):436.
[3]ForrestLJ,Mahler PA,Vail DM,et al.Computed tomographic evaluation of radiationpneumonitis ina canine model[J].Radiat Oncol Investig,1998,6(3):128.
[4] 李启生,刘来昱,官键,等.干扰素-γ在放射性肺损伤发生过程中的作用研究[J].实用医学杂志,2008,24(21):3654.
[5] 李绍东,徐凯,程广军,等.大鼠放射性肺损伤的HRCT评价及其病理基础的实验研究[J].实用放射学杂志,2004,20(2):97.
[收稿日期：2013-11-30 编校：苏建东]
