作者：李凤玉，王炳胜，刘秀芳，张海，石军，张建宇，葛艳丽，任成波
【摘要】 目的 观察益气活血中药对小剂量重复照射下不同时相大鼠血清转化生长因子-β1(TGF-β1)、γ-干扰素(γ-IFN)的影响，探讨其对放射性肺损伤的防治作用及可能机制。方法 120只Wistar雌性大鼠随机分为照射加中药组30只、照射加氨溴索组30只、单纯照射组30只、正常对照组6只。用直线加速器对前3组大鼠右肺进行分次照射(5 Gy/次，1次/周，累积剂量最高为30 Gy)，于照射开始后第4、6、8、12、26周5个时间点分别处死大鼠，取血清标本进行ELISA检测，观察各组大鼠不同时相血清TGF-β1、γ-IFN的动态变化。结果 单纯照射组大鼠血清TGF-β1于照射第4周增高，第12周达高峰，第26周略下降；而γ-IFN在第4周开始降低，第12周下降加快，至26周逐渐恢复。照射加中药组各时相大鼠血清TGF-β1表达均低于单纯照射组，而γ-IFN均高于单纯照射组(P＜0.05)；各时相值与照射加氨溴索组近似，差异无统计学意义(P＞0.05)。结论 益气活血中药具有抑制TGF-β1分泌、促进γ-IFN分泌作用，提示其可能具有减轻早期放射性炎症反应和后期放射性肺纤维化的作用，对放射性肺损伤的防治具有一定作用。
【关键词】 放射性肺损伤；转化生长因子-β1 ；γ-干扰素；益气活血中药；大鼠
Abstract：Objective To observe the effect of Yiqi Huoxue Recipe on the expression of TGF-β1 and γ-IFN in rats with radiation-induced lung injury in different radiation time， and discuss the prevention and curative effect of Yiqi Huoxue Recipe and its possible action mechanism. Methods One hundred and twenty Wistar rats were randomly allocated into irradiation group (n=30)， irradiation with Yiqi Huoxue Recipe-treated group (n=30)， irradiation with ambroxol-treated group (n=30) and normal control group (n=6). The former three groups were irradiated at right hemithorax with a dose of 30 Gy (5 Gy per week). Animals were followed for 26 weeks after the first irradiation. The levels of serum TGF-β1 and γ-IFN of 6 rats in each group were assayed by ELISA at the end of 4th， 6th， 8th， 12th and 26th week after the first irradiation. Results In Yiqi Huoxue Recipe-treated group， the levels of serum TGF-β1 were significantly lower from the 4th week than that of the irradiation group (P＜0.05)， while the levels of serum γ-IFN were significantly higher from the 4th week than that of the irradiation group (P＜0.05). And in ambroxol-treated group， the levels of serum TGF-β1 and γ-IFN were similar to that of Yiqi Huoxue Recipe-treated group (P＞0.05). Conclusion Yiqi Huoxue Recipe can inhibit the excretion of TGF-β1 and promote the excretion of γ-IFN. It suggested that Yiqi Huoxue Recipe might play an important role in the prevention and curation of radiation-induced lung injury.
Key words：radiation-induced lung injury；TGF-β1；γ-IFN；Yiqi Huoxue Recipe；rat
放射性肺损伤是胸部肿瘤放疗和骨髓移植预处理的常见并发症，包括早期放射性肺炎和晚期放射性肺纤维化，轻者症状轻微，重者晚期发生广泛纤维化，导致呼吸功能损害，甚至引起呼吸衰竭，危及生命。目前，多数学者认为，多种细胞释放的细胞因子、炎性介质等生物活性分子在放射性肺炎、肺纤维化发生发展中有重要作用。肺纤维化过程涉及促纤维化细胞因子与抑纤维化细胞因子的相互作用，这两类细胞因子表达失衡在很大程度上决定了早期肺损伤和后期肺纤维化发生的严重程度[1]。本实验模拟临床放射治疗的过程，采用小剂量多次照射大鼠造模，应用益气活血中药进行干预，观察不同时相大鼠血清转化生长因子-β1(TGF-β1)、γ-干扰素(γ-IFN)的动态变化，探讨益气活血中药对放射性肺损伤的防治作用及可能机制。
1 实验材料
1.1 动物
健康成年清洁级雌性Wistar大鼠120只，体重180～200 g，中国医学科学院医学实验动物中心提供，在清洁动物房常规饲养3 d，观察无异常者入组实验。
1.2 试剂
TGF-β1、γ-IFN检测试剂盒(R&&D公司，美国)。
2 实验方法
2.1 分组
随机分为4组：照射加中药组(A组)30只，照射加氨溴索组(B组)30只，单纯照射组(C组)30只，空白对照组(D组)6只。
2.2 造模
A、B、C组大鼠均采用6MV-X直线加速器照射右肺，照射前使用戊巴比妥钠0.04 g/kg腹腔麻醉，俯卧于平台，模拟机下定位，铅块遮挡左肺及纵隔，照射野3 cm×3 cm，总量30 Gy，5 Gy/次，每周1次，照射后等待大鼠自然苏醒，D组大鼠只麻醉不进行照射。
2.3 给药
取中药黄芪、党参、当归、川芎、地龙、香附等份，水煎、醇沉、浓缩、分装、消毒备用，原药材含量2 g/mL，A组每日灌胃1 mL。B组每日灌胃氨溴索50 mg/kg。
2.4 指标检测
分别于照射开始4、6、8、12、26周末，各组随机抽取6只处死，取其血清标本进行相关指标检测。TGF-β1、γ-IFN的检测按ELISA检测试剂盒说明书进行，每组设6个平行孔。同时作对照孔[2]。
3 统计学方法
实验结果以x±s表示。应用SPSS 13.0统计分析软件对实验数据进行统计学处理。采用方差分析(F检验和q检验)进行各组间比较。P＜0.05表示差异有统计学意义。
4 结果
单纯照射组大鼠血清TGF-β1于照射第4 周增高，第12周达高峰，第26周略下降；而血清γ-IFN在第4周开始降低，第12周下降加快，至26周逐渐恢复。照射加中药组各时相大鼠血清TGF-β1表达均低于单纯照射组，而γ-IFN均高于单纯照射组(P＜0.05)；各时相值与照射加氨溴索组近似，差异无统计学意义(P＞0.05)。详见表1。表1 照射后不同时相各组大鼠血清TGF-β1 、γ-IFN表达水平的变化(略)注：与C组同一时相比较，*P＜0.05
5 讨论
放射性肺损伤发生过程中，肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞、肺泡巨噬细胞、成纤维细胞为主要的效应细胞，其产生的细胞因子诱导早期的炎症反应和后期的纤维化形成是损伤发生的主要病理机制。近年来，许多学者研究发现，TGF-β1、γ-IFN既可作为早期炎症介质，促进早期炎症反应的发生，又可作为晚期介质，调节成纤维细胞增殖、分化和细胞外基质沉积[3-5]，诱导细胞表型的转化[6]。抗TGF-β抗体能有效抑制细胞外基质合成，在动物实验中，TGF-β抗体成功抑制了肾小球硬化的发展[7]。在多个临床试验中发现，放疗结束时TGF-β1血浆水平正常化意味着治疗后发生放射性肺炎关系的风险较低；Mitchel等[8]在其前瞻性研究报道中指出，在没有发生放射性肺炎的患者中，放疗结束时的TGF-β1水平普遍是正常的，血浆TGF-β1急速回落至正常的患者不会发生放射性肺炎，敏感性达90%。Anscher等[9]建议，TGF-β1可以在临床用作选择此种患者以进行局部增加剂量照射来提高局部控制率。
本研究采用小剂量重复照射大鼠右肺造模，动物死亡率低，模型稳定可靠，可重复性好，特别是该模型更符合临床放疗实际，便于动态观察放射性肺损伤的变化规律。同时，采用ELISA法观察益气活血中药干预重复照射后不同时相大鼠血清TGF-β1、γ-IFN的动态变化，结果发现，益气活血中药既具有减轻放射性损伤早期炎症反应、提高机体免疫功能的作用，又可以减轻后期放射性肺纤维化形成。同时发现，益气活血中药组各时相值TGF-β1、γ-IFN与照射加氨溴索组近似，差异无统计学意义(P＞0.05)。氨溴索是近年来临床上应用较多、效果较好的减轻放射性肺损伤的药物之一。益气活血中药与氨溴索具有相近的临床治疗效果。
中医学认为，放射线是热毒之邪，并具有穿透性。肺组织受到放射辐照后，不仅直接损伤肺脏血络，耗气灼血，而且热毒袭肺，肺热内壅，脉络瘀阻。因此，气虚血瘀为主要病机，治疗以益气活血为主。本实验中，黄芪、党参、当归、川芎益气补血活血，地龙清热通络平喘，辅以香附理气，促进气血运行。结果显示在防治放射性肺炎、放射性肺纤维化方面具有较好的作用。
【参考文献】
[1] 谷力加，黄绍洪，翁毅敏，等.评价早期肺缺血再灌注损伤敏感性的细胞因子探讨[J].中山大学学报(医学科学版)，2004，25(1)：64－66.
[2] 闻 平，张建琴，温旺荣，等.细菌内毒素对成纤维细胞合成IL-6、IL-8的诱导作用[J].上海免疫学杂志，2000，20(2)：123.
[3] Duncan MR， Berman B. γ-Interferon is the lymphokine and β- interferon the monokine responsible for inhibition of fibroblast collagen production and late but not early fibroblast proliferation[J]. J Exp Med，1985，162：516－527.
[4] 岑 瑛，严小蓉.γ-干扰素对增生性瘢痕FB影响的实验研究[J].中国修复重建外科杂志，1999，13(2)：122－126.
[5] Jiminez SA， Freundlich B， Rosenbloom J. Selective inhibition of human diploid of fibroblast collagen synthesis by interferons[J]. J Clin Invest，1984，4：1112－1116.
[6] 王丹茹，钱云良，许礼根，等.γ-干扰素对创面FB的生物学影响[J].中华医学美容杂志，2000，6(6)：304－306.
[7] Border WA， Okuda S， Sporn MB， et al.Suppression of experimental glomerulonephritis by antiserum against TGF-β[J]. Nature，1990， 346：371－376.
[8] Mitchel S Anscher， Feng-Ming Kong， Katrina Andrewsa， et al. Plasma transforming growth factor 1 as a predictor of radiation pneumonitis[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys， 1998， 41(5)：1029.
[9] Anscher MS， Marks LB， Shafman TD， et al. Using plasma tranforming growth factor beta-1 during radiotherapy to select patients for dose escalation[J]. J Clin Oncol，2001，19(11)：3758.