富氫液對(duì)頜骨放射性骨壞死預(yù)護(hù)效果的初步研究.pdf

1、在頭頸部惡性腫瘤的治療方法中，放射治療起著重要的作用，可作為主要治療手段，也可作為輔助治療方法聯(lián)合手術(shù)或化學(xué)藥物療，或者作為晚期頭頸惡性腫瘤患者的姑息療法，被廣泛運(yùn)用。然而接受放射治療的患者，在提高頭頸部惡性腫瘤綜合治愈率的同時(shí)，又有可能罹患口腔頜面部各種并發(fā)癥，如口干癥，口腔黏膜炎，味覺散失，吞咽困難，進(jìn)行性的牙周附著喪失，齲病，放射性皮炎、粘膜炎癥，張口受限等，頜骨放射性骨壞死（osteoradionecrosis of the j

2、aws， ORNJ）是其最常見，且相對(duì)較難治愈的慢性并發(fā)癥之一，嚴(yán)重時(shí)甚至可造成死亡。頜骨放射性骨壞死的主要臨床表現(xiàn)為劇烈疼痛，口干，粘膜潰瘍，皮膚瘺管，死骨外露，病理性骨折及面部畸形等，而且確診后癥狀具有不可逆性，明顯降低患者的生活質(zhì)量。雖然隨著放療技術(shù)的提高，放療前后口腔健康情況評(píng)估的普及以及口腔衛(wèi)生預(yù)防和治療措施的采用，ORNJ的發(fā)生率有所降低。但由于ORNJ確切的發(fā)病機(jī)理尚不明了，目前針對(duì)ORNJ的預(yù)防和治療措施仍未取得顯著的效

3、果。
　　雖然 ORNJ做為一種疾病被提出已經(jīng)近百年，但其發(fā)病機(jī)制一直存在爭(zhēng)議。以往提出的各種學(xué)說和相應(yīng)的治療方法都已經(jīng)被證實(shí)存在缺陷，近些年來提出的放射性纖維萎縮學(xué)說越來越受關(guān)注，該學(xué)說認(rèn)為 ORNJ是一種放射性纖維化疾病(Radiation-Induced Fibrosis， RIF)，照射區(qū)引起的組織損傷是由于放射導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)和大量自由基的形成，而60％-70%電離輻射引起的細(xì)胞損傷是由羥自由基造成的，可廣泛引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)包

4、括脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖水化合物和核酸的損傷，導(dǎo)致細(xì)胞壞死和凋亡，從而引起受照射區(qū)域的器官功能障礙，纖維化和壞死。部分臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)也證實(shí)采用抗纖維化藥物治療 ORNJ可取得明顯的療效，而且及時(shí)清除照射引起的自由基可以明顯緩解組織氧化損傷。雖然此學(xué)說尚缺乏實(shí)驗(yàn)依據(jù)，未完全闡明ORNJ的發(fā)病機(jī)制和深入的揭示疾病本質(zhì)及病理生理過程，但可以明確的是放療會(huì)引起照射區(qū)域組織產(chǎn)生自由基，引發(fā)炎癥反應(yīng)和更多自由基的釋放。目前大量研究顯示，氫能通過選擇性的

5、減少羥基和過氧亞硝基陰離子，發(fā)揮較強(qiáng)的抗氧化作用和抗炎作用，且對(duì)輻射所造成的心、肺等器官組織纖維化損傷存在一定的保護(hù)效果。因此，我們?cè)O(shè)想，氫分子可能會(huì)通過抑制和減少放療后組織氧化損傷反應(yīng)，而對(duì)ORNJ起到預(yù)防和治療作用。纖維化類疾病的主要效應(yīng)細(xì)胞為肌成纖維細(xì)胞(myofibroblast， MFB），如果能證明氫分子可以減少或抑制放射后骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的凋亡或向MFB轉(zhuǎn)化的過程，并可進(jìn)一步用富氫液對(duì)ORNJ動(dòng)物模型進(jìn)行干預(yù)

6、，就可以明確氫分子治療 ORNJ的臨床效果，同時(shí)也可以進(jìn)一步揭示 ORNJ和放射性纖維化之間的關(guān)系。
　　本實(shí)驗(yàn)基于國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了氫分子可能通過抑制放療后組織內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)水平和氧自由基的形成，對(duì) ORNJ起預(yù)防和治療作用的假說。實(shí)驗(yàn)通過建立ORNJ動(dòng)物模型，觀察MFB的表達(dá)與頜骨損傷程度之間的關(guān)系，并用富氫液對(duì)ORNJ動(dòng)物模型進(jìn)行干預(yù)，通過大體觀察、組織學(xué)檢查、免疫組織化學(xué)染色、Micro-CT掃描等方法觀察氫分子對(duì) O

7、RNJ的治療和預(yù)防作用，并深入觀察氫分子對(duì)放射性纖維化發(fā)病過程中MFB分化和增殖的影響，以進(jìn)一步揭示ORNJ的發(fā)病機(jī)制，為臨床預(yù)防和治療ORNJ提供新的思路。具體內(nèi)容分為以下三個(gè)部分：
　　一、SD大鼠ORNJ模型的建立與評(píng)估
　　目的：依據(jù) ORNJ臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，建立一種可重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)化大鼠下頜骨 ORNJ動(dòng)物模型。方法：取健康SD大鼠20只，雄性，隨機(jī)分為兩組：對(duì)照組、照射組；根據(jù)生物學(xué)等效公式 BED=nd[1+d/（α

8、/β）]，采用電子直線加速器對(duì)需要照射的SD大鼠左側(cè)下頜磨牙區(qū)進(jìn)行照射，7Gy/次，1次/d，照射5d；照射后6w，拔除大鼠左側(cè)下頜磨牙，處死并取下頜骨標(biāo)本。通過大體觀察、Micro-CT、HE染色和 Masson染色檢測(cè)對(duì)動(dòng)物模型進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果：?jiǎn)渭冋丈浣M從大體觀察到組織學(xué)水平均出現(xiàn)了 ORNJ的典型表現(xiàn)如脫毛、急性放射性皮炎、門齒生長(zhǎng)障礙、咬合錯(cuò)亂和死骨形成等癥狀，對(duì)照組無癥狀。結(jié)論：成功建立了一種可重復(fù)的SD大鼠ORNJ動(dòng)物模型，

9、為在動(dòng)物模型上探索ORNJ疾病機(jī)理提供了平臺(tái)。
　　二、富氫液對(duì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞放射性損傷的防護(hù)效應(yīng)
　　目的：研究富氫培養(yǎng)液對(duì)SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的放射性損傷的防護(hù)效果。方法：取健康的SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行分離培養(yǎng)，并隨機(jī)分為三組：?jiǎn)渭冋丈浣M、照前給氫組、對(duì)照組，照射后觀察細(xì)胞增殖和分化能力，以及照射后活性氧ROS的產(chǎn)生情況。結(jié)果：細(xì)胞經(jīng)照射后，其存活率和成脂成骨分化能力降低，但ROS產(chǎn)生則顯著增多。在照射前

10、更換富氫培養(yǎng)液則可以明顯增加細(xì)胞的增殖分化能力，但還是低于對(duì)照組，ROS的產(chǎn)生則相反。結(jié)論：富氫培養(yǎng)液對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有一定的放射防護(hù)效果，而且可能是氫具有抗氧化應(yīng)激、降低自由基的產(chǎn)生而發(fā)揮的效果。
　　三、富氫液對(duì)大鼠ORNJ動(dòng)物模型的影響
　　目的：本實(shí)驗(yàn)擬在建立 ORNJ動(dòng)物模型的基礎(chǔ)上，用富氫液對(duì)模型進(jìn)行干預(yù)，觀察對(duì)ORNJ模型發(fā)生發(fā)展的影響，以及MFB在組織細(xì)胞中的變化。方法：將正常SD大鼠隨機(jī)分為三組：?jiǎn)渭冋?/p>

11、射組、照前給氫組、對(duì)照組，通過大體觀察、Micro-CT、HE染色以及Masson染色研究富氫液對(duì)ORNJ的影響。結(jié)果：照射給氫組皮膚放射性皮炎減輕，大鼠體重降低程度較單純照射組明顯減輕，恢復(fù)也相對(duì)較快；門齒發(fā)生生長(zhǎng)障礙的程度較輕。而且從骨組織損傷部位可見皮質(zhì)骨破壞程度減輕，骨細(xì)胞數(shù)較單純照射組明顯增多，空白骨陷窩數(shù)目減少，髓腔和牙周炎癥減輕，抑制了髓腔纖維化。免疫組化可見α-SMA表達(dá)陽(yáng)性的梭形細(xì)胞 MFB，在單純照射組大鼠磨牙區(qū)的髓