放射损伤合并创伤称为放创复合伤，常见于肿瘤放疗及核辐射损伤等合并创伤的病人^[1-2]，病情与创伤严重程度、致伤部位、辐射剂量等因素密切相关^[3-5]，典型特点是辐射损伤和创伤产生协同相互作用，导致创口反复溃烂，经久不愈。建立动物模型是研究放创复合伤愈合功效和机制的重要手段，目前国内外研究多侧重于通过辐射结合创伤的方式建立动物模型来探究放创复合伤的临床特点，模拟人体辐射创伤愈合反应，从而阐明各类药物救治功效，筛选有效救治药物、材料及救治方案^[6-7]。

现阶段文献报道的放创复合伤动物模型较为多样，各模型辐射类型、动物种类、致伤类型、致伤位置等均有不同。由于电离辐射对创伤的加剧程度及放创复合伤的愈合进程与射线的种类、照射剂量、照射方式和照射时间等因素密切相关^[8-9]，放射源的选择是设计模型中必须考虑的重要因素，需要根据实验目的结合各射线穿透能力、电离能力等特点选择合适的放射源。本文从辐射源及动物种类等方面对目前各类放创复合伤动物模型的研究进展进行概述和梳理，既有利于建立实用性强、稳定性高、重复性好的规范化放创复合伤动物模型，达到指导临床救治工作的目的，也为放创复合伤标准化动物模型的建立、伤情机制研究以及防治功效评估提供科学基础。

1 γ射线及其损伤动物模型 1.1 γ射线

γ射线由⁶⁰Co或¹³⁷Cs等放射性同位素产生，是一种高能电磁波。常用的辐射线中γ射线能量最高，特点是不带电、穿透力极强。⁶⁰Co衰变时能产生γ射线，是最常用的产生γ射线的方式，具有辐照均匀、容易操作等特点，常应用于小型啮齿动物模型中。

1.2 γ射线损伤动物模型 1.2.1 啮齿类动物

大鼠和小鼠是目前疾病研究中应用最广的模型动物，具有操作简单，成本低，试验周期短等优点。不同品系的大鼠和小鼠具有独特的表型，应根据实验要求选择合适的动物种属。Dantzer D^[10]发现同样造模条件下，Lewis大鼠测定的创口撕裂强度低于Wistar大鼠。吴聊^[11]前期利用EGFP转基因小鼠作为骨髓移植的供体来源，后期就选择了相同品系背景的C57BL/6J小鼠作为移植受体以及放创复合伤模型动物，从而建立了匹配模型，提高了模型的可信度。

不同动物对辐射的耐受力不同，动物的生存率及损伤程度有相应的辐射区间，只有选择合适的辐照剂量才能建立精准的放创复合伤动物模型。就γ射线而言，当进行全身辐照时，小鼠的辐照剂量一般控制在8 Gy以下，3 Gy剂量以下的体表损伤不明显，8 Gy剂量时小鼠死亡率明显增高^[12]，模型常用辐射剂量为5或6 Gy^[6-7,13-14]，也有研究选用9.5 Gy剂量^[15]。冉新泽等^[8]研究表明大鼠背部全层皮肤创口面积占体表面积2.5%时，伤后7 d，0、1、2、3、4、5、6、7、8 Gy全身照射剂量组分别有33.5%、35.4%、38.1%、41.6%、48.8%、53.9%、63.7%、69.2%、73.9%的创面未愈合。当进行局部辐照时，机体生理系统受影响小，往往能进行大剂量照射^[16]。杜丽等^[17]用25 Gy局部照射Wistar大鼠建立放创复合伤模型，Park等^[18]用⁶⁰Co γ射线对BALB/c/bkl小鼠的四肢进行局部照射时，单次辐照剂量能达到40 Gy。若采用以上这种大剂量进行全身辐照，动物会大量死亡。

相较其他动物，大鼠和小鼠的操作最为便捷，适合初步探索实验，常用于快速比较不同条件下创伤愈合差异及愈合机制相关研究。同时，放创复合伤伤情不同，愈合时间不同。就SD大鼠而言，Hao等^[7] 利用⁶⁰Co γ射线建立6 Gy全身照射结合2%体表面积全层皮肤切除复合伤模型，发现2%体表面积全层皮肤切除单伤对照组可以在17～18 d左右愈合，放创复合伤假手术组平均愈合时间为27～28 d，HPDGF-A/hBD2基因修饰的骨髓间充质干细胞治疗组平均愈合时间为21 d，正常骨髓间充质干细胞治疗组平均愈合时间为24～25 d。Xiao等^[19]选用B6D2F1/J9.5小鼠建立9.5 Gy全身辐照组（RI），皮肤穿刺伤组（SW）和穿刺伤结合辐射复合伤组（RCI），首次证明了小鼠大脑对RI和RCI诱导的炎症信号反应的差异。

由于大鼠、小鼠皮肤结构与人体有一定的差异，其作为放创复合伤动物模型存在很多问题。比如，大鼠和小鼠皮肤缺乏多层表皮及腺体，导致其与人体在抗微生物宿主防御和炎症反应方面存在显著差异。此外，大鼠、小鼠创口皮肤牵张强度及收缩程度异于人类，创面的愈合过程与人体有较大的差异，往往作为临床前初步实验探索的动物模型。

1.2.2 其他动物

为选择合适的动物模型，需要考虑模型动物的解剖学、生理学、遗传学和免疫反应等因素^[20]。与其他啮齿动物相比，豚鼠作为放创复合伤动物模型具有明显优势。豚鼠皮肤紧实，皮肤结构、厚度和新陈代谢与人体更加接近，有类似人体的挛缩反应，具有与人类似的体表菌群环境，能较好地模拟人体创伤恢复过程。这些特点使得豚鼠成为放射性皮肤损伤研究的首选模型动物^[21]。Rodgers KE^[22]利用实验证实豚鼠是用于皮肤辐射损伤对策短期筛选的合适的小动物模型。

家兔、犬、猕猴等动物由于与人体皮肤特点相差较大，在放创复合伤领域应用较少，小型猪较少用γ射线辐照^[23]。日本大耳白兔以前是放射皮肤损伤的非啮齿类动物模型，但目前很少使用，因为其和人类皮肤的解剖结构和生理相关性较差，而且日本大耳白兔对辐射过度敏感，对其研究倾向于过度预测对人类的影响^[24]。但某些情况下，仍可以用其作为模型动物开展实验，如在研究纯化的人C反应蛋白对创面的影响时可采用日本大耳白兔放创复合伤模型，因为人与日本大耳白兔的C反应蛋白有80%同源性。此外，犬和猴等动物常用于口服、肌肉及静脉注射药物对机体辐射损伤防治的研究，但其与人类的皮肤相似程度有限，所以较少用于皮肤放创复合伤等领域。

2 X射线及其损伤动物模型 2.1 X射线

X射线也是一种频率极高的高能电磁波，波长比γ射线长，射程略近，穿透力不及γ射线。X射线又分为硬X射线和软X射线，软X射线的能量范围为300～1600 eV，硬X射线的能量范围一般高于3000 eV，软X线穿透较弱大部分为皮肤浅层吸收，而硬X线能量大穿透力强易引起深部组织损伤。就X射线局部照射而言，相同剂量的软X射线对伤口愈合的延缓作用强于γ射线和硬X射线，这与软X射线波长较长，电离密度相对较大，穿透能力较弱有关，大部分射线被浅层皮肤吸收，从而加重皮肤损伤。目前报道的X射线放创复合伤模型多为X光机产生的射线，所施加的模型动物包括大鼠、小鼠及小型猪等。

2.2 X射线损伤动物模型 2.2.1 啮齿类动物

大鼠和小鼠的显著优势是各部位创口造模便捷性，包括动物耳穿孔、头部、腹部、皮瓣和肌肉创口等，从而能简便快速观察不同致伤部位的愈合率差异。Miller等^[25]通过35 Gy X射线照射小鼠背部皮肤建立损伤模型。Ma等 ^[26]使用35 Gy X射线局部照射大鼠左腿部位建立辐射损伤模型。Medhora等^[27]通过13 Gy X射线照射大鼠腿外侧身体部分，模拟放射性事件。Deoliveira等^[28]建立耳廓2 mm穿孔小鼠模型，接受X射线照射时将小鼠分为7 Gy全身辐射复合3 Gy耳部辐射组、10 Gy耳部辐射组，结果显示前者比后者愈合至少延迟14 d；值得注意的是实验还发现相同操作条件下MRL/MpJ小鼠比C57BL/6小鼠愈合更快，提示前者抗辐射能力更好。在这个模型中，由于实验借助特殊工具遮挡小鼠身体其他部位，用正电压X射线照射器产生的射线可以非常有选择性地传递到耳朵，对耳朵进行局部照射，提高了模型的可信性与实用性。建模实际操作中，由于动物背部上方躯干两侧的位置皮肤类型单一，便于左右设置创口对照，且不易受动物饮食及口服摄入药物影响，所以大多数放创复合伤模型选在该区域造伤。例如，Lee等^[6]通过6 mm的打孔器在C57BL/6小鼠背部建立一个全层皮肤缺损创口，并结合5 Gy的X射线全身辐射建立放创复合伤模型，进而比较不同治疗手段救治效果。

2.2.2 其他动物

除啮齿动物外，猪是X射线损伤动物模型最常用的动物。猪的皮肤形态和组织结构与人体皮肤较为相似，是皮肤创伤类实验研究中的常用动物，在辐射暴露条件下能产生与人体类似的损伤，进而模拟人类创伤愈合过程。常用的普通家猪和小型猪模型各有优缺点，与小型猪相比，以长白猪为主的普通家猪具有相似于人的皮肤厚度、毛发和汗腺，解剖学和生理学也与人类高度相似。但普通家猪饲养困难，成本较高，尤其是普通家猪体重增长速度快，不利于实验在一个稳定的状态下进行。所以初步研究，往往选用操作更方便的小型猪^[29]。此外，由于小型猪与家兔、豚鼠等动物相比对射线的耐受力更强，死亡率更低，小型猪一直被认为是体表局部医用材料临床前安全性评估的首选非啮齿动物。国外常用的小型猪的种类主要有Gottingen小型猪、Sinclair小型猪、Hanford小型猪、Yucatan小型猪等，国内则常用贵州小型猪。各类小型猪中，Gottingen小型猪和贵州小型猪最受欢迎，因为这类动物体重增长速度最慢，淡粉色的皮肤、白色或无色素的毛发使得其皮肤放创复合伤修复功效很容易评估，有利于实验观察^[22]。

不同动物对辐射的耐受力不同，有相对应的耐受辐射区间。小型猪在进行局部硬X线照射时，常用辐射剂量为20 Gy左右，常用于探索及评价某种救治手段的可行性。Yan等^[30]利用直线加速器产生剂量为20 Gy的X射线，并以3 Gy/min剂量率局部照射贵州小型猪背部直径40 mm的创口，进而评估培养的皮肤替代物对放创复合伤的治疗功效。赵悦辰等^[31]则用医用直线加速器产生20 Gy X射线，以4 Gy/min速率辐照小型猪，进而探究维生素B12软膏对皮肤放创复合伤愈合的作用效果及其机制。

3 其他辐射源相关的损伤动物模型

电子线照射或混合线照射是我国乳腺癌术后放疗的主要治疗手段^[32]。为模拟放疗条件，探寻有效救治手段，实验常借助电子加速器发射电子束进行动物体表辐照来建立辐射损伤动物模型。电子线的特点是，皮肤吸收剂量高，容易造成皮肤损伤，从表面到一定深度，剂量分布均匀^[33]。和X线相比，电子线照射治疗的射线剂量组织分布均匀，组织器官面临的风险更小。啮齿动物和小型猪是常用的电子线损伤动物模型。Yu等^[34]利用电子束辐射大鼠，研究移植基质血管成分（SVF）方法对抗严重放射性皮肤损伤的救治效果。小型猪最常用的放射剂量是20 Gy以下的单次照射。Yang等^[35]利用18 Gy剂量电子束照射小型猪，发现辐照后6周的皮肤伤口最适合诱导伤口延迟愈合模型。Kim等^[36]采用15、30、50和75 Gy 4种不同剂量以60～70 Gy/min进行单次照射小型猪，模拟人皮肤剂量依赖性反应，探寻在不发生不可逆皮肤损伤的情况下所能耐受的最大辐射剂量，研究发现在12周时15 Gy、30 Gy照射组显示放射损伤恢复，50 Gy、75 Gy组未见恢复，提示50 Gy剂量是该模型皮肤放创损伤的阈值剂量。

辐射损害主要由电离辐射造成，除以上介绍的射线类型外，还有α射线、β射线、中子射线等^[37]。α射线是一种带电粒子流，容易引起电离，穿透能力较低，不会穿透角质层^[38]，往往形成表层放创复合伤口。β射线是由放射性同位素衰变释放的负电荷粒子，具有一定的穿透本领和电离能力，主要在死皮层和基底层被吸收，达到底层组织的剂量较小^[39]，临床表现为反复发作的坏死性溃疡、晚期容易恶变。Burnett等^[40]利用Sr 90-β粒子建立辐射剂量16～42 Gy的皮肤辐射损伤猪模型，从分子角度证明了高剂量β粒子对皮肤恢复进程的严重阻碍。同理，Rong等 ^[41]利用Sr-90建立辐射剂量50 Gy的皮肤辐射损伤大鼠模型并研究移植鹿角干细胞救治方案的效果，结果显示治疗组在10周内完全痊愈，对照组在12周内痊愈。涉及中子的辐照伤情往往较为严重，但利用中子源进行实验较困难，限制了这方面的实际应用。质子辐射具有明显的剂量学优势^[42]，有研究表明其具有广泛的抗血管生成效果，现阶段研究还不够充分，应用较少。

4 辐射损伤相关动物模型构建需注意的问题 4.1 辐照部位及辐射顺序

为提高放创复合伤动物模型可靠性，应当考虑尽可能多的因素。首先，动物模型的辐照部位及辐射顺序，可以提高模型的可操作性与利用度。张庆林等^[43]通过改变Wistar大鼠模型辐照与创伤的顺序，发现较5 Gy γ射线全身照射后制备伤口相比，先制备伤口再进行25 Gy γ源局部照射会导致伤口延迟愈合4 d左右。该模型为临床上放射联合手术治疗恶性肿瘤的具体方案研究提供了实验参考，也为放创复合伤的辐照类型提供了借鉴。

4.2 创伤部位及伤情程度

创口面积、创口厚度和创口深度也会对放创复合伤模型产生显著影响，创伤面积过大可能造成创口无法自身愈合，需要借助真皮替代物或自体皮肤移植等手术手段介入。体表辐射损伤方面，按照伤口厚度主要分为部分厚度切口及全厚度切口，前者一般利用皮刀切除一些真皮和覆盖的表皮；后者则用各种直径的穿孔机来产生，伤情相对较重。当辐射照射深部创口时，病情会更加复杂。

4.3 其他影响因素

除上述问题外，动物建模还需要考虑很多实际问题，比如感染会导致辐射暴露后的生存率下降，所以动物应在标准环境条件下饲养与操作^[44]，减低感染风险，必要时可适当使用抗生素。此外，放创复合伤模型对照组的选择也有区别，一种是动物对照组，即选择实验动物与对照动物同一位置的创伤做对照；另一种是创伤对照组，即选择单个动物背部对称部位创伤做对照，后者相比前者控制变量更加容易，但也存在难以实现盲法以及对照部位易被污染等问题。采用前者进行放创复合伤分组时，多数实验直接以创伤未辐射组动物做对照。值得注意的是，动物的周龄、种属等会影响其对辐射的敏感性，实验动物的皮肤状态和色素沉着也可能导致不同的辐射反应，从而影响实验结果。

5 展　望

本文着重介绍了多种辐射条件不同伤情的放创复合伤动物模型，并对动物模型建立过程中存在的问题进行了讨论。放创复合伤是指合并放射损伤及创伤的复合型损伤，典型特点是创面愈合延迟。作为难愈性创伤的代表性伤类，放创复合伤的难愈机制及相应治疗措施是创伤医学和防原医学的重要课题。深入研究放创复合伤，特别是其伤情机制和防治功效药械研究，对临床救治具有实际意义。国内外已就一些药物、细胞生长因子、骨髓间充质干细胞等救治手段进行了研究并证实其促伤口愈合功效。建立理想的动物模型是探索放创复合伤救治方案的必经之路，而动物模型的标准化，即在模型动物的选择、创口的构建、愈合标准的确立等方面建立标准化方案，是相关实验顺利进行的有效保障。利用动物模型研究各类射线不同剂量辐射对创面愈合的影响，分析TNF-α、VEGF、PDGF-BB等细胞因子在伤口中表达水平的变化，探讨细胞因子与炎症细胞、修复细胞在放创复合伤愈合中的联系，阐明创伤修复机制，能为放创复合伤的理论和应用研究奠定坚实科学基础。