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放射治疗是临床恶性肿瘤的常用治疗方法之一,广泛用于肺、食道、纵膈等部位肿瘤的治疗,并用于骨髓移植的预处理。由于肺脏是电离辐射的中度敏感器官,在接受电离辐射后常并发放射性肺炎。放射性肺炎发展到晚期可演变成为肺纤维化,造成肺脏结构和功能的不可逆损伤。因此,如何治疗放射性肺炎以延缓其向肺纤维化发展,已成为放射医学领域研究的一个热点。目前已知转化生长因子-β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)在放射性肺炎的发生发展过程中发挥重要的作用。TGF-β1是TGF-β的一种亚型。在哺乳动物中,TGF-β存在TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3三种亚型。有报道称,虽然TGF-β1介导了放射性肺炎的发生,而TGF-β3却没有促进炎症的作用。同时,TGF-β3具有抗肝纤维化和胰腺纤化的功能。本研究建立动物放射性肺炎模型,采用60Co-γ射线照射后,在TGF-β3的作用下,观察小鼠肺脏病理变化及其与循环纤维细胞(Circulating fibrocytes,CF)和辅助性T细胞17(T helper cell17,Th17)变化之间的关系,探讨TGF-β3对放射性肺炎的作用,为临床治疗放射性肺炎提供实验依据。本实验采用180只清洁级雌性C57BL/6小鼠,体重18-20g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。按体重随机分为对照组、照射组和TGF-β3组。每组按照射时间不同,分为3天、7天、14天和1个月组。照射组和TGF-β3组均予以20Gy60Co-γ射线单次全胸照射,照射后每周分别腹腔注射生理盐水和TGF-β3。于不同时间点活杀,观察小鼠的一般情况,检测外周血中血细胞水平,观察肺脏病理变化,比较肺脏中循环纤维细胞和Th17细胞的数量,检测肺匀浆液中细胞因子的表达情况。结果显示:(1)与对照组相比,照射组和TGF-β3组小鼠体重增长减缓,具有统计学意义,而两组之间没有统计学差异。(2)照射后各组小鼠肺重无明显差异,而照射组和TGF-β3组小鼠肺脏指数均高于对照组。照后3d和7d时,TGF-β3组小鼠肺指数明显低于照射组(P<0.05)。(3)照射后1m内,照射组和TGF-β3组外周血WBC数目均低于对照组,而两组之间没有统计学意义。照后3d照射组外周血HBG出现下降,7d时恢复至对照组水平,而照后1m又出现下降;而TGF-β3组均低于对照组。照射组外周血PLT浓度在照后7d时下降,1m时恢复至对照组水平;TGF-β3组在照后7d和14天与照射组呈类似趋势,而1m时增高且明显高于对照组和照射组。(4)照后1m时,照射组小鼠肺脏肉眼可见点状实变;HE染色显示显示肺泡间隔破裂,部分肺泡融合,血管支气管等肺间质周围成纤维细胞增生,炎性细胞浸润,TGF-β3组小鼠肺脏肺泡融合和成纤维细胞增生较少,有炎性细胞浸润;Masson三色染色显示照射1m时照射组肺泡壁呈现明显的胶原沉积,TGF-β3组肺泡壁的蓝色均较照射组弱,提示TGF-β3减少了胶原纤维在肺泡壁的沉积。(5)细胞因子结果显示:①照后14d时,照射组和TGF-β3组肺内TNF-α浓度均明显高于对照组,TGF-β3组明显低于照射组(P<0.05),照后1m时,TGF-β3组肺TNF-α浓度明显高于对照组和照射组(P<0.05);②随着时间推移,照射组小鼠肺内IL-10浓度先降低后升高,在3d、7d和1m时均明显高于对照组(p<0.05),TGF-β3组在照后3d时明显高于对照组,在照后7d时明显高于照射组,随后逐渐回复至对照组水平;③照射组肺内IL-17浓度在照后3d与对照组持平,在照后7d到1m明显低于对照组差异均具有统计学意义(p<0.05)。照射后,TGF-β3组肺内IL-17浓度持续低于对照组,照后7d时,TGF-β3组肺内IL-17浓度高于照射组(p<0.05)。(6)照射后小鼠肺内Th17细胞数出现下降,照后7d到14d,照射组Th17细胞数均明显低于对照组(P<0.05),且呈逐渐上升的趋势,照后1m明显高于对照组(P<0.05)。照后3d和14d时,TGF-β3组肺内Th17细胞数均明显低于对照组,照后1m时TGF-β3组肺消化液中Th17细胞数均明显高于对照组和照射组(P<0.05)。而照射组小鼠肺内Th17/CD4+细胞的比例在7d时出现下降(p<0.05),随后升高,14d和1m时已明显高于对照组,而TGF-β3在照后14d时抑制Th17的增高,1m时促进Th17的比例增加。(7)照后3d和7d,照射组小鼠肺内循环纤维细胞数降低且明显低于对照组,照射后14d开始升高,明显高于对照组(P<0.05)。TGF-β3组在照射后3d和7d时与对照组类似,照射后14d起抑制小鼠肺内循环纤维细胞数的增加(P<0.05)。由此可见,60Co-γ射线的照射导致小鼠放射性肺炎的发生,多种细胞因子存在相互促进或抑制的作用,共同构建的调控网络的失衡导致了肺炎的发生。TGF-β3调节了肺内Th17细胞和Th1/Th2细胞的平衡,减少了循环纤维细胞在肺内的募集,并调控了细胞因子网络的平衡,从而能减轻了肺脏炎症的程度,延缓了放射性肺炎向放射性肺纤维化的进展,对肺脏起到了一定程度的保护作用。