目的：放射性肺损伤(radiation-induced lung injury, RILI)是目前临床上胸部肿瘤放疗的常见并发症。为了对该疾病的防治进行研究,我们首先需建立一个稳定可靠的放射性肺损伤实验动物模型。其次,为了探讨a7-nAchR激动剂GTS-21对放射性肺损伤的保护作用,我们采用GTS-21对该模型进行干预,观察GTS-21对小鼠放射性肺损伤的组织病理学以及血清炎症因子的影响。方法：1)将6MvX线单次12Gy照射成年雌性C57BL/6小鼠全胸,以未照射成年雌性C57BL/6小鼠做为对照。观察小鼠受照射后直至6个月(m)的情况。分别在照射后的1,3,7,14,21d和3m、6m处死小鼠,取小鼠肺组织进行研究。通过HE染色、马森(Masson)染色来判断肺组织炎症和纤维化程度,以鉴定放射性肺损伤模型。2)随机选取12Gy照射后成年雌性C57BL/6小鼠,在照射后的1d和7d予以4mg/kg GTS-21腹腔注射,以注射生理盐水作为对照组。在照射后的1,3,7,14,21d和3m、6m处死小鼠,取小鼠肺组织和血清进行研究。通过HE染色、马森(Masson)染色以及羟脯氨酸检测来判断两组小鼠肺组织炎症和纤维化程度。通过CBA技术检测两组小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6的表达情况。结果：对8周龄C57BL/6雌性小鼠进行照射,在受照后1d与未照射组小鼠肺组织相比,未见明显的组织学变化,而在照射后3-7d可见肺组织开始出现肺泡壁毛细血管的轻度扩张,伴中性粒细胞浸润,之后炎性反应逐渐加重,一直持续到受照后21d；在受照射后3m小鼠开始出现早期纤维化的表现,照射后6m可见肺实质的广泛纤维化。以上观察到的病理变化的动态发展过程基本上可以说明本模型建立成功。而在使用GTS-21处理后,HE染色显示GTS-21组小鼠照射后较安慰剂组小鼠肺部炎症明显减轻,而药物组在照射后6m,肺纤维化程度较安慰剂组相比明显减弱,仅见肺泡壁轻微增厚,部分可见完整肺泡结构。Masson染色可见药物组中胶原沉积远低于安慰剂组。而羟脯氨酸的结果也显示,在照射后6m,药物组肺组织中的羟脯氨酸含量与安慰剂组相比存在显著降低(P<0.05)。因此,从组织学角度来看,a7-nAchR激动剂GTS-21能够减轻放射性肺炎以及纤维化的发生。此外,与安慰剂组相比,照射后GTS-21组小鼠血清中的TNF-α、IL-6和IL-1β的表达明显下降,且在炎症反应程度最重的21d表达差异最为明显。这提示GTS-21可能通过抑制炎症因子的表达减轻放射性肺损伤。结论：本部分实验通过对小鼠胸部进行X线照射,较好地模拟出放射性肺损伤过程,并成功地建立了小鼠肺组织放射损伤模型。采用a7-nAchR激动剂GTS-21干预该模型可明显缓解放射性肺损伤中的炎症以及纤维化程度,并降低血清中炎症因子的表达。目的：放射性肺损伤目前被认为是由细胞因子介导的多细胞间的相互作用产生的。放射性肺损伤初期大量炎症因子作为第一波细胞因子释放波,对肺组织的炎性改变和纤维化产生起到了重要作用。而肺巨噬细胞是肺组织内最活跃的细胞,能产生大量炎性因子。因此,本部分实验首先通过检测放射性肺损伤中相关的炎症通路蛋白的表达情况,明确a7-nAchR激动剂GTS-21对放射性肺损伤的保护机制；其次通过GTS-21干预照射后的小鼠巨噬细胞RAW264.7,在细胞水平验证GTS-21的抗炎机制。方法：1)通过real time-PCR技术检测GTS-21组和安慰剂组小鼠照射后不同时间点肺组织中HMGB1、TLR-4、NF-kB、MyD88、TGF-β的基因表达情况。通过Western blot检测GTS-21组和安慰剂组小鼠照射后不同时间点肺组织中HMGB1、TLR-4、MyD88、TGF-β、MMP-2、MMP-9、TIMP-1蛋白的表达情况。免疫组化法分析照射后两组小鼠肺组织中NF-kB p65的表达情况。2)6Gy照射RAW264.7细胞,予以不同浓度GTS-21处理,通过MTT和流式细胞术检测巨噬细胞增殖和凋亡情况,通过real time-PCR和Western blot技术检测照射后巨噬细胞中HMGB1、TLR-4、NF-kB、MyD88基因以及蛋白的表达情况。结果：Real-time PCR检测GTS-21组和安慰剂组小鼠肺组织中HMGB1、 TLR-4、NF-kB、MyD88、TGF-β的基因表达情况,结果显示,与安慰剂组小鼠相比,药物组小鼠肺组织中HMGB1、TLR-4、NF-kB基因水平的表达均在肺炎早期就开始受到抑制,且在照射后21d差异最为明显(P<0.05),而在肺纤维化阶段(3m和6m)GTS-21组小鼠肺组织中TGF-β的基因表达水平明显低于安慰剂组(P<0.05)。两组小鼠肺组织中MyD88的表达在照射后未见明显变化。免疫组化结果显示,两组小鼠肺组织中NF-kB p65均在照射后21d表达最明显,但GTS-21组中NF-kB p65的表达在照射后7,14,21d明显低于安慰剂组(P<0.05)。Western blot检测显示,照射后21d GTS-21组中HMGB1、TLR-4、MMP-2蛋白的表达较安慰剂组相比明显下降(P<0.05),而该时间点GTS-21组中TIMP-1的表达却略高于安慰剂组(P<0.05)。GTS-21组中TGF-β的表达在照射后3m和6m均低于安慰剂组(P<0.05)。在照射后6m, GTS-21组小鼠肺组织中TIMP-1的表达明显低于安慰剂组,而MMP-2的表达明显高于安慰剂组。MMP-9在两组照射后不同时间点的表达未见明显差异。经过GTS-21药物处理后,RWA264.7细胞增殖受到抑制,凋亡减少,细胞内HMGB1、NF-kB和TLR-4的基因以及蛋白水平均较未处理组有所下降(P<0.05),而MyD88的基因以及蛋白水平表达水平与未处理组相未见明显差异。结论：本部分研究证实GTS-21可通过调控HMGB1/TLR-4/NF-kB炎症通路,降低TGF-β的表达,调整MMPs和TIMPs平衡来减轻放射性肺炎,降低放射性肺纤维程度。目的：电离辐射的生物学效应是以活性氧物质的产生开始的,产生的自由基和活性氧簇可以对生物大分子及其细胞造成机体在分子水平和细胞水平的损伤。而在放射性肺损伤中,巨噬细胞作为ROS主要的来源之一在其中有着重要作用。因此,本部分实验将探究GTS-21对照射后肺组织以及小鼠巨噬细胞中ROS的影响,并探讨可能的机制。方法：1)通过ROS探针DHE检测两组小鼠照射后21d肺组织中ROS的表达情况。通过real time-PCR检测两组小鼠肺组织中不同时间点α7-AchR和NOX1/2/4的表达情况。Western blot技术检测GTS-21组和安慰剂组小鼠照射后不同时间点肺组织中NOX1/2/4和Hif-lα的表达情况。2)6Gy照射巨噬细胞RAW264.7,予以100uM GTS-21进行处理,以单纯照射组为阳性对照,未照射组为阴性对照,通过DHE检测细胞中ROS的表达情况。结果：采用DHE检测照射后21d GTS-21组和安慰剂组肺组织中ROS的表达情况,结果显示GTS-21组中ROS的荧光强度明显低于安慰剂组小鼠。Real-time PCR结果显示,GTS-21处理组小鼠照射后肺组织中NOX-1的基因表达水平在整体上明显低于安慰剂组(P<0.05), NOX-2的基因在照射后21d较安慰剂组相比也明显受到抑制(P<0.05),而两组间NOX-4的表达未见明显变化。此外,两组小鼠照射后1,3,7,14,21d肺组织中α7-nAchR表达均随着炎症程度的增加有所升高,但两组间该基因的表达未见差异。Western blot验证两组小鼠照射后不同时间点NOX-1/2/4和Hif-lα蛋白表达情况,结果显示照射后21d两组小鼠肺组织中NOX-1/2蛋白表达差异与基因水平一致；两组小鼠中NOX-4蛋白表达未见明显差异；照射后GTS-21组Hif-lα表达在照射后14、21d、3m和6m均明显低于安慰剂组(P<0.05)。采用GTS-21干预照射后的RWA264.7细胞,以未加药组为对照,通过DHE检测两组细胞ROS的产生情况,结果表明,与对照组相比,照射后GTS-21处理组细胞中ROS的荧光强度明显减弱。结论：本部分研究证实GTS-21可通过抑制NOX-1/2表达来减少肺组织中ROS的产生,并改善组织乏氧症状,减轻放射性肺炎,降低放射性肺纤维程度。