TLR2激动剂云芝多糖减轻小肠辐射损伤和辅助结直肠癌放疗的机制研究

【摘要】小肠是辐射的敏感组织，辐射对小肠的严重损伤极大地限制了腹部肿瘤放射治疗和突发核事故中肠型放射病的救治。因此迫切需要找到预防和治疗小肠辐射损伤的药物来解决这些难题。在众多肠道辐射保护剂的研究中，Toll样受体5激动剂鞭毛蛋白为肠道的辐射防护带来了振奋人心的结果。最近的研究显示TLR2具有保持肠道上皮细胞功能性屏障完整的作用，其基因的缺失会加速黏膜损伤和对结肠炎易感。2011年，来源于蘑菇的云芝多糖polysaccharideKrestin（PSK）被证实也是TLR2的激动剂，且PSK因为激活NK细胞和CD8+T细胞抑制肿瘤在临床实验中已有应用。鉴于此，本论文着重研究PSK对10Gy全身照射后小鼠小肠保护作用的靶细胞及机制，然后将其应用于小鼠结直肠原位癌模型的放疗中，研究其辅助放疗抑制肿瘤生长的机制，为其应用于辅助腹部肿瘤放射治疗进行可行性探索。一、云芝多糖减轻10Gy全身照射后小肠辐射损伤的机制研究
【作者】刘伟；
【导师】陈秋；
【作者基本信息】苏州大学，放射医学，2014，硕士
【目的】研究TLR2激动剂PSK对10Gy全身照射后小肠辐射防护作用的机制。
【方法】将C57BL/6J雄性小鼠随机分为10Gy单纯照射组、照前0.5小时给药组、照后24小时给药组，PSK浓度为200mg/kg，腹腔注射，C57BL/6小鼠接受10Gy（200cGy/min）X线全身照射后，分别于照后4小时、6小时、14小时、24小时、48小时、72小时和96小时取小肠利用双重免疫荧光染色和原位末端转移酶标记技术（TUNEL）研究小肠微血管内皮细胞、上皮细胞（特指绒毛部）和隐窝细胞的凋亡情况；利用Ki-67和PCNA免疫组化研究其增殖情况；利用双重免疫荧光染色及免疫组化研究Bax、Bcl-2、Akt1、Akt2、Akt3、p-Akt的表达情况；观察记录10Gy全身照射后C57BL/6小鼠、TLR2-/-和AKT1+/-小鼠的生存，绘制生存曲线。
【结果】10Gy全身照射后，小肠微血管内皮细胞的凋亡在4小时和6小时较明显；小肠上皮细胞的凋亡在6小时和96小时较明显；隐窝细胞在各个时间点凋亡都较明显。PSK照前0.5小时给药通过减少凋亡蛋白Bax的表达，升高抗凋亡蛋白Akt2、p-Akt、Bcl-2的表达减少内皮细胞的凋亡，但不能减少上皮细胞和隐窝细胞的凋亡。PSK照后24小时给药通过升高隐窝细胞的Akt1、Akt3、p-Akt的表达促进其增殖。PSK照前0.5小时或照后24小时给予均延长10Gy全身照射C57BL/6小鼠的生存时间，但在TLR2-/-和AKT1+/-小鼠中作用消失。
【结论】PSK照前0.5小时给药减少小肠内皮细胞凋亡，PSK照后24小时给药促进小肠隐窝增殖。PSK通过TLR2/Akt通路对小肠起到辐射防护作用。二、云芝多糖辅助放疗减少结直肠癌血管生成和增殖的作用研究
【目的】建立C57BL/6小鼠结直肠原位癌模型，研究PSK在结直肠原位癌放疗中的作用。
【方法】在C57BL/6小鼠中建立氧化偶氮甲烷（AOM）/葡聚糖硫酸钠（DSS）诱发的结直肠原位癌模型；将模型鼠分为4组，分别为不处理组（Untreated）、PSK单给药组（PSK）、单纯照射组（10Gy）、PSK给药联合照射组（10Gy+PSK），每组22只，腹部照射采用10Gy的电子束（6MeV，200cGy/min），PSK浓度为200mg/kg，于每次放疗前半小时腹腔注射给予，放疗每周1次，共进行4次；每组中11只用来观察体重变化及生存率；每组另有11只于4周后取材，统计结直肠肿瘤大小及分布，肿瘤组织的微血管密度、VEGF表达情况，观察小肠组织的病理改变及其血管生成素-1（Angiopoietin-1）的表达情况。
【结果】10Gy+PSK组与不处理组、PSK单给药组、单纯照射组相比较显著减小肿瘤体积。10Gy+PSK组与单纯照射组相比较显著减少肿瘤组织微血管密度，保持小肠结构完整性，但对小肠Angiopoietin-1的表达没有影响。10Gy+PSK组显著减少模型鼠的体重损失，显著延长其生存时间。
【结论】PSK能辅助放疗减小结直肠癌的肿瘤体积，减少肿瘤组织的微血管密度。同时，PSK能保持小肠的结构完整，减少小鼠体重损失，延长其生存时间。综上所述，本论文研究发现TLR2激动剂PSK通过TLR2/Akt通路对10Gy全身照射后的小肠起到辐射防护作用，将其应用于C57BL/6小鼠结直肠原位癌放疗中，可以更加有效减小肿瘤体积及微血管密度并在一定程度上保护小肠，减少模型鼠体重损失，并延长其生存时间，为PSK作为肠型放射病救治药物和腹部肿瘤放疗的辅助治疗药物提供实验支持。
【关键词】云芝多糖；TLR2；小肠；辐射防护；结直肠癌；

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