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目的放射性皮肤损伤是肿瘤放射治疗、骨髓移植预处理以及放射性核事故后常见的并发症,长期以来这一疾病机理并未研究透彻,也缺乏有效的防治手段。锌离子常被认为是一种抗氧化和抗炎因子,目前已知有超过3000余种蛋白质上有锌结合的位点,人体内编码的蛋白质中约10%的蛋白都含有锌,这一数量在未来可能还要增长。本课题旨在探究电离辐射对动物体内锌离子等金属离子水平的影响及外源性补充锌对于放射性皮肤细胞损伤的影响,揭示金属元素锌与放射性皮肤损伤之间的联系,为放射性皮肤损伤的防治提供新的思路。方法利用x射线照射C57小鼠构建全身辐射损伤动物模型,电子线照射SD大鼠局部皮肤构建放射性皮肤损伤动物模型。选用人永生化表皮细胞HaCat和人表皮成纤维细胞WS1作为本次研究主要细胞株。采用ICP-MS和锌离子探针检测辐照后动物血清和皮肤组织中锌离子含量变化和皮肤细胞中锌离子含量变化;MTT检测外源性锌离子对辐射后皮肤细胞增殖影响;LDH实验检测不同浓度ZnCl2对辐照后皮肤细胞膜稳定性的影响;JC-1实验检测不同浓度ZnCl2对辐照后皮肤细胞内线粒体膜电位稳定性的影响;活性氧探针检测不同浓度ZnCl2对辐照后皮肤细胞内ROS清除能力影响;流式细胞术检测ZnCl2预处理后皮肤细胞受照后的凋亡情况;荧光素酶报告系统、免疫荧光实验、实时荧光定量RT-PCR和Western-blot法检测了不同浓度ZnCl2预处理皮肤细胞后RXRA的表达量变化及活化入核情况。LDH实验检测不同浓度RXRA激动剂对辐照后皮肤细胞膜稳定性影响;活性氧探针检测RXRA激动剂对辐照后皮肤细胞内ROS清除能力影响;流式细胞术检测RXRA激动剂对皮肤细胞的凋亡影响。结果小鼠全身照射模型显示,辐射后剂量依赖组中,血清锌含量随着剂量增加而减少,时间依赖组中血清锌含量照后第一天降至最低,照后28天未恢复到初始水平。大鼠皮肤损伤模型显示,辐射后第七天,皮肤出现红斑,皮肤组织锌含量相比未照射组显著下降。皮肤细胞WS1中锌离子含量下降;皮肤HaCaT和WS1细胞经5和10μM的ZnCl2预处理后,MTT实验结果显示ZnCl2预处理组辐照后增殖能力强于对照组。LDH实验结果显示辐照后ZnCl2预处理组的细胞膜稳定性显著提高,同时细胞内活性氧含量显著降低,细胞线粒体膜电位也更加稳定。Western-blot实验结果显示辐照后细胞内RXRA(维甲酸X受体A)表达减少,免疫荧光结果显示辐照后RXRA入核减少,Western-blot实验结果显示ZnCl2预处理可以增加RXRA蛋白表达量,免疫荧光实验结果显示ZnCl2能够促进RXRA入核,荧光素酶报告基因实验显示ZnCl2预处理能够激活RXRA的启动子,实时荧光定量RT-PCR实验显示ZnCl2预处理可以增加RXRA mRNA表达量。LDH实验结果显示RXRA激动剂能够使辐射后皮肤细胞WS1胞膜更加稳定,细胞内ROS积累减少,辐射后细胞凋亡减少,从而减轻电离辐射对皮肤组织的损害。结论辐照后动物体内血清和皮肤组织中锌离子含量减少,外源性补充ZnCl2能有效减少皮肤细胞电离辐射后的凋亡率、自由基水平,并提高细胞线粒体和细胞膜稳定性,其机制与RXRA的激活有关。本研究揭示了ZnCl2激活RXRA对皮肤细胞辐射损伤的作用,也为放射性皮肤损伤的治疗提供了新的思路与方法。