前言：　　放射性肺损伤是对胸部恶性肿瘤进行放射治疗引起的肺部并发症。目前无论是采用普通放疗，还是适形、调强等精确放疗，放射性肺损伤的发生都不可避免，它已成为制约胸部恶性肿瘤的放疗疗效提高和影响病人生存、生活质量的重要因素。虽然对其发病机理已进行了大量的研究，发现多种生长因子、细胞因子和多种细胞参与发病，但发病机理迄今尚未完全阐明。　　放射性肺损伤主要病理特征是早期表现为肺泡炎阶段，通透性肺水肿。以往人们研究的焦点主要集中在细胞因子方面，如转化生长因子-β1(transforming growthfactorβ1，TGF-β1)在放射性肺损伤的发生、发展中研究较多。而在放射性肺损伤病理过程中，水通道蛋白（Aquaporins，AQPs）的基因、蛋白的表达及其功能改变，与肺水肿形成的关系尚缺乏研究。　　水通道蛋白(AQPs)是近年来发现的分布于哺乳动物细胞膜上的特异转运水的蛋白质，广泛分布于各种组织中。它的发现改变了人们对水的跨膜转运机制认识，从而使肺组织水转运研究跨入了一个新的阶段。目前文献提及有6种AQPs在呼吸道及肺上表达，而对其中四种的分布研究得较明确。不同实验室的动物实验相继发现:充血性心力衰竭时肺AQP1、AQP2表达增加;AQP5缺乏引起气道高反应;腺病毒感染引起AQP1和AQP5低表达;焦光宇等研究证实脂多糖致大鼠急性肺损伤后4-12小时，AQP1的表达显著下降，24-48小时有所恢复，皮质激素则刺激了AQP1的表达，推测AQP1的表达下降，导致肺泡-毛细血管间水转运障碍，使液体在肺泡腔、肺间质内积聚，加重肺泡腔、肺间质的水肿，造成肺水肿。可见AQP1、5参与了机体病变时液体转运异常。　　为此，本研究采取单次大剂量照射方法建立放射性肺损伤模型，观察AQP1和AQP5在肺组织的分布情况，病理条件下表达的变化与放射性肺损伤发生发展的关系，以及N-乙酰半胱氨酸(NAC)对AQP1的作用，以期从新的角度揭示放射性肺损伤的发病机理，并为疾病的防治提供理论基础。　　目的：　　观察高能X线致SD大鼠急性放射性肺损伤时肺AQP、AQP5及TGF-β1表达之间的关系，探讨水通道蛋白在放射性肺损伤发生及发展中的作用。同时观察N-乙酰半胱氨酸(NAC)对放射性肺损伤的保护作用。　　方法：　　将SD大鼠随机分为单纯放疗组(RT)、生理盐水对照组（RT+生理盐水）、NAC组(RT+NAC)及地塞米松组（RT+地塞米松）四组，每一组又分为实验组及对照组，每组大鼠均给予腹腔注射10％水合氯醛(3ml/kg)全身麻醉。实验组采用美国Varian公司23EX直线加速器，给予6MeV高能X线进行垂直单次全肺照射，剂量为17Gy，照射面积根据电子引导图像设备(EPID)验证获取，源皮距100 cm，深度为2.0 cm，剂量率为3Gy/min。对照组大鼠麻醉后给予佯装照射。照射第一天开始给药，生理盐水1ml/只/天。NAC200mg/只/天，地塞米松（5mg/kg/天），灌胃，连续28天。照射后第7天、第14天及第28天分别处死大鼠。每个时间点取右肺上叶，计算湿/干重比值（W/D值），右肺中叶及下叶行RT-PCR;左肺以10％甲醛固定，作病理学观察及免疫组化染色观察AQP1、AQP5及TGF-β1的表达。　　结果：　　(1) HE染色　　单纯放疗组及生理盐水组放疗后7天可见肺泡间隔略增宽，少量炎性细胞浸润。14天表现为肺间质水肿，炎性细胞浸润。28天可见大量炎性细胞浸润，可见肺脓肿、肺实变及坏死，肺泡腔内较多的淡红色渗出物。给予NAC及地塞米松干预后，14天及28天肺间质水肿减轻，肺泡腔渗出减少。　　(2)免疫组化:　　①TGF-β1免疫组化反应阳性产物在肺泡巨噬细胞胞浆内及Ⅱ型肺泡上皮表达，呈棕黄色颗粒，正常肺组织中呈低表达（7.66±1.08），放疗后肺组织表达迅速增加，7天升高达峰值（70.84±8.38），14天(47.87±4.11)及28天（29.85±3.58）有所下降，但仍明显高于对照组。与对照组比较各时间都有显著性差异(P=0.000)。　　②水通道蛋白:　　AQP1免疫组化阳性产物在肺泡上皮细胞、毛细血管内皮细胞表面有广泛而强烈的表达（741.3±83.04），放疗后肺组织AQP1表达第7d即迅速下降（145.15±20.13），且随着放疗时间延长一直处于低水平表达，28天最低（117.90±20.42）各组与对照组比较，差异均有统计学意义(P=0.000)。给与NAC及地塞米松干预后，肺组织AQP1表达有所增加，14d及28d增加明显，与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。　　AQP5免疫组化阳性产物位于肺泡Ⅰ型细胞的顶膜面及气道分泌腺细胞上(99.55±10.05);放疗后肺组织AQP5表达先升高，7天升高至峰值（233.93±29.43），14天有所下降但（131.55±18.73）仍高于基线水平，28d却降低于基线水平（54.6557±8.0353）。与对照组比较(N)，各时间都有统计学差异（P≤0.01）。　　(3) RT-PCR　　①TGF-β1 mRNA:半定量RT-PCR检测结果显示正常肺、放疗后肺组织中均有TGF-β1 mRNA表达（0.57±0.08）。放疗后第7d即出现TGF-β1基因激活(1.73±0.17);14天为0.92±0.05;28天为0.60±0.19，统计学分析显示:7d、14d升高与对照组比较差异有意义(P＜0.05)，第28天表达已降至基线水平，统计学分析无意义(p=0.675)。　　②水通道蛋白:　　放疗后各组肺组织中均有AQP1 mRNA的表达，正常组、7d组、14d组及28天组表达比值分别为3.14±0.25;1.94±0.19;0.89±0.07;0.75±0.06，与对照组比较，各时间点肺组织AQP1 mRNA表达均减低，至放疗第28天时降至最低，各组与对照组比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。　　放疗后肺组织AQP5 mRNA表达呈现波动性（正常组2.97±0.18），第7天先出现了增高（4.38±0.35）（与对照组比较有统计学意义，P=0.037），14天组略有下降（2.66±0.27）（与对照组比较无统计学意义，P=0.316），28天明显下降（1.11±0.03）(P＜0.01)。　　统计学分析：　　数据均以x±S表示，应用SPSS13.0对各组间数据进行分析，两样本方差齐性检验采用F检验，两组间比较应用t检验，多组间比较采用方差分析，以P＜0.05表示差异有显著性。　　结论：　　(1)放射性肺损伤早期（4周）大鼠肺组织中TGF-β1表达在观察期内升高具有波动性，7d时表达达高峰，14d仍处于高水平，28d则回到基线，mRNA水平也显示了类似改变，与国外研究类似。　　(2) AQP1在放射性肺损伤早期（放疗后4周内）出现明显下降，mRNA表达也出现了类似的变化，说明放射对肺的AQP1表达存在转录水平的抑制。此时肺组织的病理改变以肺间质水肿为主，由此推测病理条件下AQP1表达下调，导致肺泡-毛细血管间水通透性下降，可能与间质肺水肿的发病有关。　　(3)给与NAC干预后，肺组织水肿减轻，AQP1表达增加，推测NAC对放射性肺损伤保护作用可能与上调AQP1来实现的。　　(4) AQP5在放射性肺损伤早期（放疗后4周内）先出现基因的激活(7-14天)，而后出现明显的抑制（28天），特别是在观察的后期（28d组）下降明显，且此时肺组织的病理改变为肺泡腔内大量渗出，推测AQP5在肺泡水肿方面起到重要重要。