中国辐射卫生  2008, Vol. 17 Issue (3): 269-271  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2008.03.068

引用本文 

秦俭, 滕家安, 王仁生, 周英琼. 肿节风浸膏对腮腺早期放射损伤作用的实验研究[J]. 中国辐射卫生, 2008, 17(3): 269-271. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2008.03.068.
QIN Jian, TENG Jia-an, WANG Ren-sheng, et al. Experiment of Radioprotective Early Radiation Damage of Sarcandra Glabra on Salivary Gland: Observe the Tissue Morphology following fractionated Radiation on Head-neck Region in Guinea-pig Models[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2008, 17(3): 269-271. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2008.03.068.

基金项目

广西自然科学基金资助项目(桂科自0542090)

通讯作者

王仁生(1963~), 男, 教授, 硕士生导师

文章历史

收稿日期：2008-02-21
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肿节风浸膏对腮腺早期放射损伤作用的实验研究
秦俭 1, 滕家安 1, 王仁生 1, 周英琼 2     
1. 广西医科大学第一附属医院放疗科, 广西 南宁 530007;
2. 桂林医学院病理学教研室, 广西 桂林 541001
收稿日期：2008-02-21
基金项目：广西自然科学基金资助项目(桂科自0542090)
作者简介：秦俭(1976~), 女, 主治医师, 硕士, 主要研究鼻咽癌的综合治疗.
通讯作者：王仁生(1963~), 男, 教授, 硕士生导师.
摘要：目的 研究肿节风浸膏能否保护豚鼠腮腺早期放射损伤, 及放疗结束后继续给药能否促进腺体的恢复, 并探讨其可能机制。方法 成年雄性豚鼠50只随机分为正常对照组、药照组和单照组。药照组和单照组于照射剂量50Gy和50Gy后60d分别设置A、B两个观察组, 采用γ射线常规分割局部照射的方法, 并分别给予肿节风浸膏和0.9%生理盐水。观察豚鼠的体重变化、腮腺重量及组织形态学改变、残存腺体面积和炎症细胞计数。结果 药照组和单照组在照射初期出现体重暂时性下降后以不同速度增长, 药照组平均体重高于单照组; 照后腮腺出现不同程度的腺体萎缩和间质纤维化, 药照组组织形态学改变优于单照组; B组腮腺重量高于A组和正常对照组, 药照B组最高(P < 0.05);照后腺体面积出现不同程度减少, 单照组更显著, 药照B组腺体面积较药照A组增加(P < 0.05), 单照组则无明显改变(P>0.05);单照组炎症细胞计数显著高于药照组和正常对照组(P < 0.05), 药照组和正常对照组无差异(P>0.05)。结论 肿节风浸膏对豚鼠腮腺早期放射损伤有一定的保护作用, 照射结束后继续给药有助于腺体的修复和再生, 减轻放射诱导的炎症反应可能是其保护机制之一。
关键词：肿节风    腮腺    辐射防护    放射损伤    病理学    
Experiment of Radioprotective Early Radiation Damage of Sarcandra Glabra on Salivary Gland: Observe the Tissue Morphology following fractionated Radiation on Head-neck Region in Guinea-pig Models
QIN Jian 1, TENG Jia-an 1, WANG Ren-sheng 1 , et al     
Department of Radiation Oncology, The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Guangxi Nanning 530007 China
Abstract: Objective To investigate the ability of Sarcandra glabra extracts to ameliorate the early radiation damage on salivary gland in guinea-gig models, to promote the gland recovery as continued administration after radiation, as well as analyzed the possible mechanism. Methods 50 guinea-pigs were randomly divided into normal control group, radiation control group (radio-control) and medicine radiation group (med-group).In the last 2 groups, A、B observation groups were set up at total dose 50Gy and 60 days after 50Gy, respectively.Gamma rays and fractionated radiation delivered to head-neck region were applied, and Sarcandra glabra extracts and 0.9% normal sodium were administered to them respectively.Body weight, parotid gland weight, histopathologic change, remaining gland areas and inflammatory cell counts were observed. Results The body weight of 2 radiation groups grew by different speed after weight loss in the initial stage of radiation.Med-group performed better in body weight, histomorphology and remaining gland areas, when compared to radio-control.Parotid gland atrophy and interstitial fibrosis occurred to some extent after radiation.The gland weight of group B were higher than that groups A and normal-control group, med-group B was the highest one (P < 0.05).The postradiation remaining gland areas declined in varying degrees.It enlarged in med-group B than in med-group A (P < 0.05) while there was no change between 2 radio-control groups (P>0.05).The inflammatory cell counts of radio-control was higher than that of the other groups (P < 0.05).No differences were observed between med-groups and normal control group (P>0.05). Conclusion Sarcandra glabra extracts can protect early damage induced by radiation on parotid gland in guine-pig models, and help gland recover as continued administration after radiation ended.Alleviating the inflammatory reaction induced by radiation may be one of the mechanisms of radioprotection.
Key words: Sarcandra Glabra (Thunb.) Nakai    Parotid Gland    Radiation Protection    Radiation Injury/Pathohistology        

常规放射治疗是头颈恶性肿瘤患者最常采用和最经典的放疗模式。在放疗过程中腮腺常暴露于靶区内, 受到高剂量照射, 几乎所有接受头颈部常规放疗的患者都会出现不同程度的唾液腺功能低下或永久丧失。肿节风为金粟兰科植物草珊瑚Sarcandra glabra(Thunb.)Nakai的干燥全株, 具有清热凉血, 活血消斑, 祛风通络的功能[1], 主用于抗炎及抗肿瘤治疗。笔者的前期研究报道肿节风浸膏溶液对γ射线局部照射豚鼠头颈部单次给量15Gy对腮腺急性放射损伤有潜在的保护作用。本研究拟改变放射分割方式并从组织形态学的角度做进一步评估。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 动物及分组

成年雄性豚鼠(体重300~400g)50只, 广西医科大学实验动物中心提供。随机分为正常对照组10只、单纯照射组(单照组)20只、药物照射组(药照射)20只。根据腮腺TD100/5 =50Gy[2]以及文献报道[3]局部照射大鼠头颈部单次给量15Gy后60d腮腺的组织功能学改变趋于稳定, 因此本研究分别于照射剂量50Gy和50Gy后60d, 将药照组和单照组分别设置A、B两个观察组, 每组各10只。所有豚鼠标记混养, 保持相对稳定的室内温度和湿度。实验开始和各组结束时分别称量豚鼠体重, 均于清晨空腹时进行。正常对照组平均体重为(389.9 ±18.76)g, 与各实验组照前平均体重无差异(P>0.05), 具有可比性, 见表 1。

表 1 药照组和单照组照前平均体重的比较
1.1.2 药物制备及给药

将肿节风生药制成肿节风浸膏(0.091g浸膏/g生药, 广西东兰制药厂提供), 参考肿节风的参考用量[1]以及中药药理实验方法学中[4]实验动物与人用药量的换算, 得豚鼠每日用量为2.325mg(生药)或0.212mg(浸膏)/g(豚鼠体重)。将浸膏溶成若干毫升药液, 经口腔给药, 在每日上午10~11时进行。药照组在照射前1周给药至各组实验结束; 单照组同期给予0.9%生理盐水。

1.2 方法 1.2.1 动物照射及处理

予60Coγ射线(中国核动力研究设计院设备制造厂GWXJ80型)照射。将豚鼠固定于木板上, 暴露头颈部于照射野中, 设野大小22cm×14cm, 源皮距80cm, 吸收剂量率181.88cGy/min。A、B组TD均为50Gy, 放射分割方式为每次2Gy, 1次/d, 5次/周。正常对照组在实验开始时称量体重后处死, B组于照射期间每周称量体重观察体重变化, 各实验组于实验结束后再次称量体重、处死。

1.2.2 标本提取

10%水合氯醛腹腔注射麻醉(0.4mg/kg), 打开腹腔和胸腔, 迅速从左心室进针至主动脉, 先后予0.9%生理盐水行血液置换和4%多聚甲醛行血液置换及固定。固定完全后解剖豚鼠头颈部, 取双侧腮腺, 称重后置于4%多聚甲醛中浸泡12/h, 分别石蜡包埋、切片。

1.2.3 组织学观察

取组织最大径的纵切面切片行HE染色, 每侧腮腺取切片1张。采用日本OLYMPUS BX45显微镜观察组织学改变。采用德国莱卡病理图像分析系统(型号DMR+Q550型)测量残存腮腺面积和炎症细胞计数。每张切片随机取5个高倍视野(残存腮腺面积10 ×20倍, 炎症细胞计数10×40倍), 双侧腮腺10个视野, 取平均值作为一个样本的值。

1.3 统计学处理

计量数据以x±s表示, 采用多个样本均数比较的单因素方差分析(one way-ANOVA)和Student-Newman-Keuls(SNK-q)检验, 以P < 0.05为差异有统计学意义。统计在SPSS13.0软件下完成。

2 结果 2.1 一般情况

照射期间无动物死亡。在照射初期, 单照组精神、食欲较药照组差, 懒动, 反应迟钝; 药照组除精神欠佳外无明显其他行为学改变。

2.2 体重变化

以B组作为研究对象观察体重变化。从表 2和图 1可以看出, 两组在照射1~2周时均出现不同程度的暂时性体重下降, 随后以不同速度增长。单照组平均体重均低于药照组, 直到实验结束均未过到或超过药照组水平。单照组的平均体重增速显著低于药照组〔(6.22 ±13.64)g/周vs(16.17±8.26)g/周, P < 0.01〕。照射第1~2周体重增速最慢甚至呈负增长考虑可能与照射初期发生急性放射损伤, 摄食、摄水减少有关。两组在腮腺吸收剂量达最大耐受量50Gy后停止照射体重增长速度明显趋缓, 考虑可能是照射期间细胞和间质水肿所致的隐性体重增长, 停止照射水肿逐渐减轻或消褪。

图 1 B组体重增长趋势图

表 2 B组体重和体重变化的比较
2.3 腮腺照射后病理变化

药照组腮腺呈乳白色, 富含粘液, 结构较清楚和完整, 腺体较大, 与周围组织粘连不明显; 单照组腮腺色苍白, 组织干涩、薄而小, 与周围组织粘连严重, 结构紊乱。这种差别在B组对比较明显, 见图 2。

图 2 B组腮腺大体外观比较
2.4 镜下 2.4.1 正常对照组

镜下见浆液性腺细胞胞浆中含有稠密的半透明分泌颗粒, 胞核位于细胞底部, 无纤维增生和实质细胞减少(图A, HE10 ×10倍; 图B, HE10 ×20倍)。

2.4.2 实验组

照射后两组腺细胞簇密度均出现不同程度的减少, 腺体体积缩小, 腺细胞胞浆中可见大量分泌颗料所形成的空泡, 导管上皮变扁, 导管扩张和增生, 间质纤维增生和脂肪组织浸润(图C~F, HE10 ×20倍)。单照A组(图D)可见广泛腺泡和导管结构破坏、萎缩, 甚至消失, 散在细胞碎片, 炎症细胞弥漫浸润, 间质水肿, 纤维增生, 单照B组(图F)组织结构破坏更严重; 而药照组(图C、E)腺体和导管结构较完整, 局部腺体萎缩, 纤维轻度增生, 间质轻度水肿, 炎症细胞少见, B组(图E)的腺体和导管结构更完整, 间质水肿明显减轻。

2.5 腮腺重量

B组高于A组和正常对照组, 药照B组高于单照B组, 差异有统计学意义(P < 0.05)。但A组与正常对照组3组间无差异(P>0.05)。提示腮腺吸收剂量达到50Gy的最大耐受量后停止照射, 两照射组可能都有腺体的再生和修复, 可以从腮腺重量上反应出来, 药照组优于单照组。见表 3、4。

表 3 正常对照组腮腺重量、腺体面积和炎症细胞计数

表 4 药照组和单照组腮腺重量、残存腺体面积和炎症细胞计数的比较
2.6 腮腺平均体残存腺体面积

两组照射后腮腺面积均出现不同程度减少(表 3、4)。药照组平均残存腮腺面积高于单照组, 但低于正常对照组, 差异有统计学意义(P < 0.05)。提示提前药物干预不能避免但可以减轻放射诱导的腮腺损伤。单照B组与单照A组腺体面积相当(P>0.05), 提示腮腺吸收剂量达到50Gy的最大耐受量后停止照射并没有明显的腺体增生, 纤维增生可能是其腺重增加的主要原因; 药照B组平均残存腮腺面积高于药照A组, 差异有显著性(P < 0.05), 提示该组腺重的增加除了增生这一因素外还有腺体的增生。

2.7 炎症细胞计数

药照组包括A组和B组的炎症细胞计数与正常对照组比较差异无显著性(P>0.05)。单照组在50Gy时出现明显的炎症细胞浸润, 并且这一现象并未因停止照射而减轻, B组炎症细胞计数与A组相当(P>0.05), 且均显著高于药照组和正常对照组(P < 0.05), 见表 3、4。浸润的炎症细胞多聚集在导管周围, 以淋巴细胞为主, 散在单核细胞和浆细胞, 罕见嗜酸细胞。

3 讨论

Coppes等[3]将大鼠腮腺放射性损伤根据形态和功能改变分为4期:Ⅰ期(1~10d, 急性损伤)快速的唾液分泌功能减退而无腺细胞的丢失, Ⅱ期(10~60d, 早期损伤)腺细胞死亡, Ⅲ期(60~120d, 中期损伤)稳态阶段, Ⅳ期(120~240d, 晚期损伤)异常排列和可能无功能腺细胞增生, 腺体功能和形态学进一步退化。本研究观察的时间段为早期损伤。此期以腺细胞大量丢失为特点, 主要是放射线诱导的DNA亚致死性损伤, 以及照射后细胞外环境的改变, 阻碍正常细胞的功能[5]。本研究亦观察到单照组照射剂量达到50Gy时可见到较为明显的腺体破坏、萎缩和纤维增生, 并且在50Gy后60d破坏程度进一步加重。药照组在体重变化、腮腺重量和组织形态学、残存腮腺面积等各方面均反映出肿节风有减轻豚鼠腮腺早期放射损伤的作用。电离辐射作用于细胞, 其死亡可通过直接和/或间接作用引起, 停止照射后的细胞死亡主要是间接作用的结果[6]。在腮腺的照射剂量达到最大耐受量后停止照射继续给予肿节风浸膏, 豚鼠体重增长、腺重、残存腮腺面积等均高于单照组, 提示它在一定程度上有助于腺体的再生和修复。减轻辐射的间接作用是否在其中发挥了一定作用有待进一步研究。

多个研究均证实唾液腺照射后可观察到不同程度的炎症细胞浸润[7, 8], 炎症浸润与浆液细胞的变性、坏死密切相关[9], 炎症反应在唾液分泌功能障碍的慢性阶段显得更重要, 抗炎因子也可以起到保护作用[10]。本实验观察到单照组照射剂量达50Gy时可见明显的炎细胞浸润和腺体破坏, 并且在照射结束后60d炎症反应并未减轻同时伴随着腺体数量进一步减少。提示此时腮腺的放射性损伤除因辐射能量沉积直接诱发的DNA损伤外, 炎症反应可能也参与其中。因此如果在照射期间及之后给予抗炎治疗可能有助于减轻腮腺放射损伤或促进腺体恢复。肿节风中含有的异嗪皮啶、反丁烯二酸等化学成分已药理实验证明具有抗菌、消炎等作用[11], 可能是通过抑制炎症因子IL-1, 阻断炎症的级联反应而发挥抗炎作用[12]。从本研究的结果来看, 在照射了50Gy后单照组出现明显的炎症细胞浸润, 停止照射后亦未减轻, 而药照组炎症细胞浸润却不明显, 且在照射结束后60d继续维持这种低炎症状态。推测肿节风的抗炎作用可能是其保护腮腺早期放射损伤的机制之一。

目前大多防治腮腺辐射损伤的药物尚处于实验研究阶段, 还没有找到一种高效低毒的放射防护剂广泛投入临床。本研究从组织形态学的角度初步证实肿节风有一定减轻豚鼠腮腺早期放射损伤的作用, 抗炎作用可能是其保护机制之一, 但还需要更多实验加以验证。

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