放射对小肠黏膜上皮细胞IL-2和IL-6分泌的影响

王文闻

对于腹部肿瘤放疗患者常因辐射而导致患者肠道粘膜上皮细胞受损，放疗辐射可引起上皮细胞凋亡，导致肠粘膜结构受到破坏，使得细胞上皮增殖受到抑制，肠道屏障功能受损，继而发生肠源性感染［1］。研究表明［2］，当机体组织细胞受损时，机体防御系统会被启动，相关的促炎症因子(IL-2、IL-6)会随之释放，破坏免疫系统平衡以及机体正常状态，加重患者炎症反应。选取合适的方法能有效抑制肠道上皮黏膜细胞凋亡，对改善腹部肿瘤患者肠道功能具有重要的意义［3］。为此本文将对放射引起的小肠黏膜上皮细胞分泌IL-2、IL-6的作用机理进行研究，并分析爱维治对改善放射性大鼠小肠上皮细胞凋亡的相关基因bax、bcl-2水平表达的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选取50只健康成年雄性大鼠(Wistar)作为研究对象，体重为200～250 g，平均体重(225.8 ±12.8)g，所有大鼠照射前禁食12 h。

1.2 实验方法

实验大鼠称重后均于腹部注射0.5%戊巴比妥钠进行麻醉，并将其固定于手术板上，应用高能X线直线加速器(美国西门子公司)进行腹部照射，照射面积为8.5 cm ×8.5 cm，照射剂量为 9 Gy，从剑突部位向趾骨方向照射，放射源强度设为5 cGy/min。将爱维治(奥地利奈科明有限公司)注射液分别配制成浓度为10%、20%、30%注射液。将50只大鼠随机分为正常组(没有经过腹部照射的正常大鼠)、放射组(经过腹部照射，但不注射爱维治)、低剂量爱维治组、中剂量爱维治组以及高剂量爱维治组(每组10只大鼠，分别于放射当天在腹腔内注射10%、20%、30%爱维治，每天2次，持续注射4 d)，同时放射组大鼠于放射当天于腹腔内注射等容量生理盐水，每天2次。

1.3 检测方法

IL-2、IL-6的检测:抽取各组大鼠静脉血3 ml，离心处理后，应用全自动化免疫分析仪检测白介素(IL-2、IL-6)水平。肠黏膜形态学观察:各组大鼠持续注射药物4 d后，麻醉后猝死大鼠，并在每只大鼠腹部取3 cm回肠组织，待固定后石蜡包埋并切片(厚度4 μm)。对组织样本进行HE染色，并应用图像分析仪(德国Leica公司)检测各组大鼠小肠绒毛高度、黏膜厚度、隐窝深度、全层壁厚。采用免疫组化法检测各组大鼠小肠黏膜上皮细胞中bax、bcl-2基因蛋白的表达，免疫组化试剂盒由武汉博士生物工程公司提供，操作严格按照说明书进行。

1.4 统计学方法

应用SPSS17.0进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差(±s)表示，组间计量资料均值的比较采用成组设计t检验，进一步两两比较采用LSD-t法，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 放射对大鼠上皮细胞IL-2、IL-6分泌的影响

放射组及低剂量爱维治组大鼠小肠黏膜上皮细胞中IL-2、IL-6水平显著高于其他各组，差异有统计学意义(P＜0.05)，中、高剂量爱维治组小肠黏膜上皮细胞中IL-2和IL-6水平高于正常组，但差异无统计学意义(P ＞0.05)，见表1。

表1 放射对大鼠上皮细胞IL-2、IL-6分泌的影响(±s，ng/L)

表1 放射对大鼠上皮细胞IL-2、IL-6分泌的影响(±s，ng/L)

注:①为与正常组相比，P＜0.05;②为与中剂量组相比，P＜0.05;③为与高剂量组相比，P＜0.05;④为与正常组相比，P＞0.05。

组别 只数 IL-2水平 IL-6 10 147.8 ±22.9 197.4 ±38.5放射组 10 244.9 ±40.8①②③ 324.3 ±41.9①②③低剂量爱维治组 10 205.9±32.6①②③ 298.3±51.3①②③中剂量爱维治组 10 162.6±24.8④ 212.8±29.5④高剂量爱维治组 10 158.6±22.9④ 209.5±22.7④F值水平正常组0.000 0.000 112.564 104.521 P值

2.2 各组大鼠形态组织学变化

爱维治各组大鼠小肠绒毛高度、黏膜厚度、隐窝深度、全层厚度与放射组比较改善显著(P＜0.05)，与正常组相比，无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 各组大鼠形态组织学变化(±s，μm)

表2 各组大鼠形态组织学变化(±s，μm)

注:①为与正常组相比，P＜0.05;②为与放射组相比，P ＞0.05;③为与放射组相比，P＜0.05;④为与中剂量组相比，P＜0.05。

32.6放射组 10 238.9±22.7① 151.6 ±26.4① 421.5±32.2① 579.8±35.9①低剂量爱维治组 10 236.8±30.5② 155.4±25.6② 435.6±33.2② 578.4±26.5②中剂量爱维治组 10 254.6±26.8③ 166.8±25.3③ 512.4±30.5③ 612.8±37.8③高剂量爱维治组 10 262.5±30.23③④ 165.5±19.83③④ 511.8±29.63③④ 609.9±34.53③④F值组别 只数 绒毛高度 隐窝深度 黏膜厚度 全层厚度正常组 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 各组bax、bal-2蛋白表达及bal-2/bax情况

中、高剂量爱维治组小肠上皮黏膜细胞中凋亡相关蛋白bax表达水平显著低于放射组，而bcl-2水平高于放射组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 各组动物bax、bal-2蛋白表达及bal-2/bax情况(±s，%)

表3 各组动物bax、bal-2蛋白表达及bal-2/bax情况(±s，%)

注:①为与正常组相比，P＜0.05;②为与放射组相比，P ＞0.05;③为与放射组相比，P＜0.05;④为与中剂量组相比，P＜0.05。

组别 只数 Bax表达量 bal-2表达量10 23.65 ±9.54 45.32 ±0.69 1.998放射组 10 59.63±12.10① 20.32±12.50① 0.3425①低剂量爱维治组 10 49.23±13.41② 21.33±10.50② 0.4333②中剂量爱维治组 10 24.56±8.69③ 55.62±8.62③ 2.0653③高剂量爱维治组 10 23.54±9.123③④ 52.63±8.323③④ 2.12753③④F值bal-2/bax正常组0.000 0.000 0.000 69.322 56.887 45.321 P值

3 讨论

3.1 放射对小肠黏膜上皮细胞IL-2、IL-6分泌的影响

肠道是对放射最敏感的部位，在腹部肿瘤放疗过程中，小肠上皮黏膜细胞容易受到破坏，出现急性放射性肠道炎，部分患者由于对并发症不耐受而需终止治疗，严重影响患者的预后及生存质量［4］。

IL-2、IL-6属于多功能细胞因子，可作为炎症性细胞因子参与放射对正常组织引起的炎性损伤反应中［5］。Aox等［6］研究指出，IL-6 是肺脏放疗治疗后急性炎症反应的调节因子，在放疗后数小时其数量可显著升高，并加速急性炎症反应，同时会刺激成纤维细胞增殖，引起肺部纤维化。本研究中放射组及爱维治低剂量组大鼠小肠黏膜上皮细胞分泌IL-2、IL-6水平显著高于其他各组差异有统计学意义，爱维治中、高剂量组中小肠黏膜上皮细胞分泌IL-2和IL-6水平高于正常组，但差异无统计学意义，从而提示放射引起的肠道损伤属于炎症反应的过程，可促使肠道上皮黏膜大量分泌IL-2、IL-6等炎症因子，从而对上皮黏膜结构及组织造成损害，引起相关炎症的发生。

3.2 爱维治对bax、bal-2蛋白表达水平的影响

目前大量的临床研究表明放射治疗可引起小肠黏膜上皮细胞出现凋亡，放射引起的肠道上皮黏膜细胞凋亡可能与放射后肠道炎性细胞IL-2、IL-6大量分泌产生炎症反应、黏膜自由基增加、黏膜缺血缺氧以及细胞内部DNA受损有关［7］。bax、bal-2蛋白属于细胞凋亡的调控基因，bal-2/bax的大小决定了细胞在受到刺激后发生凋亡的情况。研究表明，bax、bal-2基因在肠道黏膜上皮细胞损伤中起重要作用，与细胞凋亡有密切关系。袁翠堂等［8］研究表明，烧伤后患者肠道黏膜细胞凋亡增强与bal-2的参与有密切的关系。本研究结果显示，爱维治能有效降低放射线对大鼠肠道黏膜的刺激，加速肠道受损黏膜的愈合，在修复受损黏膜的过程中，能促使bax蛋白下调，并可抑制bal-2表达蛋白的上调，从而提示爱维治能有效促进急性放射性肠炎黏膜的修复。

［1］谭立君，董文静，刘江涛，等.厄贝沙坦对放射诱导小肠黏膜上皮细胞分泌IL-6和PAI-1的影响〔J〕.中国肿瘤，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］杜清华，王仁生.放射性口腔黏膜炎的发病过程〔J〕.国际肿瘤学杂志，2011，38(6):465.

［4］张献彩，张 雷.糖尿病小鼠小肠黏膜扫描电镜的观察〔J〕.重庆医学，2011，40(28):2815.

［5］李文生，涂小煌，黄少雄，等.叶酸缺乏导致人正常结肠黏膜上皮细胞DNA甲基化状态的改变与结直肠癌的检测关系〔J〕.中华实验外科杂志，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，陈阿静，杜 鹃，等.共刺激因子在溃疡性结肠炎中的表达及意义〔J〕.中华病理学杂志，2010，39(1):19.

［8］袁翠堂.急性放射性肺损伤相关生物学因素的研究进展〔J〕.实用癌症杂志，2012，27(2):218.