论文部分内容阅读
目的放射性皮肤纤维化是肿瘤放射治疗常见的慢性并发症之一,长期以来对这一疾病机理研究不明。放射性皮肤纤维化在临床上主要表现为皮肤外形的改变(干燥,鱼鳞状),皮肤挛缩并且失去弹性,皮肤坚硬难以捏起折痕,并可伴发毛细血管扩张,疼痛与瘙痒。目前,现代临床医学对于放射性皮肤纤维化缺乏有效的防治手段也没有标准的治疗方案,治疗的方法多以药物为主,主要用药分为三大类,分别是消炎药、作用于血液的药物和干扰素。这些药物在预防纤维化的形成过程中具有一定效果,但对已经形成的纤维化的治疗作用很有限。SDF-1/CXCR4彼此相互作用形成一个生物轴,在造血干细胞动员、迁移、归巢中起到重要作用,并且有研究表明SDF-1/CXCR4生物轴在纤维细胞向肌成纤维细胞转化的过程中发挥了重要的作用。AMD3100(商品名为Plerixafor)是基质细胞衍生因子(SDF-1)受体CXCR4的非肽类阻断剂,AMD3100可以有效地与CXCR4结合,从而阻断SDF-1与CXCR4之间的信号转导,但其并不能对CXCR4产生激动作用,这是AMD3100发挥生物学作用的基础。目前AMD3100在临床上主要用于动员造血干/祖细胞、抑制肿瘤细胞的增殖与迁移,炎症反应、自身免疫病和哮喘等方面的治疗作用。我们设想,能否通过使用AMD3100来抑制SDF-1/CXCR4通路间接影响TGF-β/Smad通路的信号传导从而起到减轻电离辐射导致的皮肤损伤及延缓纤维化进展的作用。方法在细胞水平上首先采用MTT实验检测了不同浓度的AMD3100对人正常的皮肤细胞(人皮肤成纤维细胞WS1,人正常上皮角质形成细胞HaCaT)存活能力的影响;人皮肤成纤维细胞(WS1)在给予不同剂量的X射线照射后加入不同浓度的AMD3100处理,Western Blot实验检测纤维化的重要信号通路TGF-β/Smad通路中TGF-β,Smad2,p-Smad2蛋白水平的表达变化;免疫荧光实验检测分别经过X射线照射和加入外源性TGF-β生长因子的处理的WS1细胞中,在加入AMD3100后,Smad2蛋白在WS1细胞中的定位;荧光素酶报告基因检测在射线照射后加入不同浓度AMD3100后Smad2/3的活性。在组织水平上,免疫组化检测受照后人皮肤组织中CXCR4的表达;建立SD大鼠的放射性皮肤损伤模型,分为照后立即皮下注射AMD3100和PBS组以及照后两周皮下注射AMD3100组,采用半定量方法对皮肤损伤进行评分;HE染色观察不同处理组之间皮肤组织结构的变化。结果免疫组化结果表明受照后的人皮肤组织中CXCR4呈阳性表达;MTT结果表明在50-500μmol/L浓度范围内的AMD3100对人正常皮肤细胞存活能力没有明显影响;Western Blot实验结果表明TGF-β/Smad通路中的TGF-β,Smad2,p-Smad2蛋白的表达均会随着AMD3100药物浓度的升高而降低;免疫荧光实验的结果表明AMD3100能够抑制受照后WS1细胞中Smad2蛋白向核内的转运;荧光素酶报告基因实验结果表明AMD3100能够降低Smad2/3响应的荧光素酶报告基因活性。在动物水平上,根据半定量方法对皮肤损伤进行评分发现,照后立即皮下注射AMD3100的大鼠损伤较轻;HE染色结果发现,三个处理组的SD大鼠之中,照后立即皮下注射AMD3100组的大鼠皮肤组织结构在表皮层的厚度以及皮肤附属器的数量上与正常皮肤组织最为接近。结论1、在受照后发生皮肤纤维化的组织中,CXCR4的表达明显比正常皮肤组织中高,提示着CXCR4分子在皮肤纤维化的发生过程中扮演了重要的角色。2、AMD3100对纤维化形成的重要信号通路TGF-β/Smad通路起到间接的抑制作用。本研究揭示了SDF-1/CXCR4通路抑制剂AMD3100对减轻电离辐射导致的皮肤损伤及延缓放射性皮肤纤维化的进程中所起到的潜在作用,为治疗放射性皮肤损伤及皮肤纤维化提供新的思路。