在頭頸部惡性腫瘤的改善方法中,放射改善起著重要的作用,可作為主要改善手段,也可作為輔助改善方法聯(lián)合手術或化學藥物療,或者作為晚期頭頸惡性腫瘤患者的姑息療法,被廣泛運用。然而接受放射改善的患者,在提高頭頸部惡性腫瘤綜合治愈率的同時,又有可能罹患口腔頜面部各種并發(fā)癥,如口干癥,口腔黏膜炎,味覺散失,吞咽困難,進行性的牙周附著喪失,齲病,放射性皮炎、粘膜炎癥,張口受限等,頜骨放射性骨壞死(osteoradionecrosis of the jaws,ORNJ)是其最常見,且相對較難治愈的慢性并發(fā)癥之一,嚴重時甚至可造成死亡。頜骨放射性骨壞死的主要臨床表現(xiàn)為劇烈疼痛,口干,粘膜潰瘍,皮膚瘺管,死骨外露,病理性骨折及面部畸形等,而且確診后癥狀具有不可逆性,明顯降低患者的生活質(zhì)量。雖然隨著放療技術的提高,放療前后口腔健康情況評估的普及以及口腔衛(wèi)生預防和改善措施的采用,ORNJ的發(fā)生率有所降低。但由于ORNJ確切的發(fā)病機理尚不明了,目前針對ORNJ的預防和改善措施仍未取得顯著的效果。
 

　　雖然ORNJ做為一種疾病被提出已經(jīng)近百年,但其發(fā)病機制一直存在爭議。以往提出的各種學說和相應的改善方法都已經(jīng)被證實存在缺陷,近些年來提出的放射性纖維萎縮學說越來越受關注,該學說認為ORNJ是一種放射性纖維化疾病(Radiation-Induced Fibrosis,RIF),照射區(qū)引起的組織損傷是由于放射導致的炎癥反應和大量自由基的形成,而60%-70%電離輻射引起的細胞損傷是由羥自由基造成的,可廣泛引起細胞結(jié)構(gòu)包括脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖水化合物和核酸的損傷,導致細胞壞死和凋亡,從而引起受照射區(qū)域的器官功能障礙,纖維化和壞死。部分臨床隨機對照試驗也證實采用抗纖維化藥物改善ORNJ可取得明顯的療效,而且及時清除照射引起的自由基可以明顯緩解組織氧化損傷。雖然此學說尚缺乏實驗依據(jù),未完全闡明ORNJ的發(fā)病機制和深入的揭示疾病本質(zhì)及病理生理過程,但可以明確的是放療會引起照射區(qū)域組織產(chǎn)生自由基,引發(fā)炎癥反應和更多自由基的釋放。
 

　　目前大量研究顯示,氫能通過選擇性的減少羥基和過氧亞硝基陰離子,發(fā)揮較強的抗氧化作用和抗炎作用,且對輻射所造成的心、肺等器官組織纖維化損傷存在一定的保護效果。因此,我們設想,氫分子可能會通過抑制和減少放療后組織氧化損傷反應,而對ORNJ起到預防和改善作用。纖維化類疾病的主要效應細胞為肌成纖維細胞(myofibroblast,MFB),如果能證明氫分子可以減少或抑制放射后骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)的凋亡或向MFB轉(zhuǎn)化的過程,并可進一步用富氫液對ORNJ動物模型進行干預,就可以明確氫分子改善ORNJ的臨床效果,同時也可以進一步揭示ORNJ和放射性纖維化之間的關系。
 

　　本實驗基于國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出了氫分子可能通過抑制放療后組織內(nèi)氧化應激反應水平和氧自由基的形成,對ORNJ起預防和改善作用的假說。實驗通過建立ORNJ動物模型,觀察MFB的表達與頜骨損傷程度之間的關系,并用富氫液對ORNJ動物模型進行干預,通過大體觀察、組織學檢查、免疫組織化學染色、Micro-CT掃描等方法觀察氫分子對ORNJ的改善和預防作用,并深入觀察氫分子對放射性纖維化發(fā)病過程中MFB分化和增殖的影響,以進一步揭示ORNJ的發(fā)病機制,為臨床預防和改善ORNJ提供新的思路。
 

　　具體內(nèi)容分為以下三個部分:
 

　　一、SD大鼠ORNJ模型的建立與評估目的:依據(jù)ORNJ臨床診斷標準,建立一種可重復的標準化大鼠下頜骨ORNJ動物模型。方法:取健康SD大鼠20只,雄性,隨機分為兩組:對照組、照射組;根據(jù)生物學等效公式BED=nd[1+d/(α/β)],采用電子直線加速器對需要照射的SD大鼠左側(cè)下頜磨牙區(qū)進行照射,7Gy/次,1次/d,照射5d;照射后6w,拔除大鼠左側(cè)下頜磨牙,處死并取下頜骨標本。通過大體觀察、Micro-CT、HE染色和Masson染色檢測對動物模型進行評估。結(jié)果:單純照射組從大體觀察到組織學水平均出現(xiàn)了ORNJ的典型表現(xiàn)如脫毛、急性放射性皮炎、門齒生長障礙、咬合錯亂和死骨形成等癥狀,對照組無癥狀。結(jié)論:成功建立了一種可重復的SD大鼠ORNJ動物模型,為在動物模型上探索ORNJ疾病機理提供了平臺。
 

　　二、富氫液對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞放射性損傷的防護效應目的:研究富氫培養(yǎng)液對SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞的放射性損傷的防護效果。方法:取健康的SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞進行分離培養(yǎng),并隨機分為三組:單純照射組、照前給氫組、對照組,照射后觀察細胞增殖和分化能力,以及照射后活性氧ROS的產(chǎn)生情況。結(jié)果:細胞經(jīng)照射后,其存活率和成脂成骨分化能力降低,但ROS產(chǎn)生則顯著增多。在照射前更換富氫培養(yǎng)液則可以明顯增加細胞的增殖分化能力,但還是低于對照組,ROS的產(chǎn)生則相反。結(jié)論:富氫培養(yǎng)液對骨髓間充質(zhì)干細胞具有一定的放射防護效果,而且可能是氫具有抗氧化應激、降低自由基的產(chǎn)生而發(fā)揮的效果。
 

　　三、富氫液對大鼠ORNJ動物模型的影響目的:本實驗擬在建立ORNJ動物模型的基礎上,用富氫液對模型進行干預,觀察對ORNJ模型發(fā)生發(fā)展的影響,以及MFB在組織細胞中的變化。方法:將正常SD大鼠隨機分為三組:單純照射組、照前給氫組、對照組,通過大體觀察、Micro-CT、HE染色以及Masson染色研究富氫液對ORNJ的影響。結(jié)果:照射給氫組皮膚放射性皮炎減輕,大鼠體重降低程度較單純照射組明顯減輕,恢復也相對較快;門齒發(fā)生生長障礙的程度較輕。而且從骨組織損傷部位可見皮質(zhì)骨破壞程度減輕,骨細胞數(shù)較單純照射組明顯增多,空白骨陷窩數(shù)目減少,髓腔和牙周炎癥減輕,抑制了髓腔纖維化。免疫組化可見α-SMA表達陽性的梭形細胞MFB,在單純照射組大鼠磨牙區(qū)的髓腔、牙周膜以及死骨周圍大量聚集,照射加氫組MFB聚集相對較少。
 

　　結(jié)論:富氫液能明顯減輕照射對大鼠的損傷,ORNJ同其他纖維化疾病一樣,也有MFB的大量聚集,并且與MFB相關分子也高表達;用氫干預后其表達降低,進一步提示MFB可能參與了ORNJ的發(fā)生過程,富氫液可以預防ORNJ的發(fā)生或減輕癥狀,顯示出較好的效果,不僅為ORNJ為放射性纖維化萎縮學說提供了更多依據(jù),更為ORNJ的防治提供了新思路。
 

　　陳媛麗. 富氫液對頜骨放射性骨壞死預護效果的初步研究[D].第四軍醫(yī)大學,2017.
 

　　以上內(nèi)容摘自《孫學軍 氫思語》，僅限于知識科普，不代表對本公司產(chǎn)品的宣傳。