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目的:传统放射生物学认为,α粒子射程短穿透力弱,一般情况下α粒子无法穿透皮肤表皮层,因此外照射时皮肤无需进行防护,故目前很少有研究探索α粒子电离辐射对皮肤损伤的生物学效应。然而通过本课题组前期体外研究发现α粒子可通过辐射诱发旁观者效应(Radiation induced by-stander effects)影响皮肤成纤维细胞的迁移能力,因此,我们通过研究α粒子电离辐射对小鼠皮肤创伤的影响,并进一步验证旁效应的存在是否可在体内影响小鼠皮肤的愈合功能。材料与方法:本研究使用6-8周的Balb/c小鼠构建两种伤口愈合模型(n=6),使用的α粒子辐射来源于241Am的衰变,照射剂量为0.56Gy。一种是小鼠受α粒子直接照射联合外伤伤口愈合模型,另一种是为排除直接照射效先将小鼠皮肤先取下进行离体照射后再与伤口共培养的伤口愈合模型,监测伤口愈合情况,在处理后第14天取下愈合伤口的再上皮化处皮肤进行HE染色观察组织学改变、western blot和免疫荧光检测血管生成情况。并且检测α粒子照射后照射野皮肤炎症因子TGF-β1、PGE2的变化,并且观察使用了COX-2抑制剂十预α粒子照射后皮肤伤口愈合的情况。结果:α粒子直接照射引起了皮肤伤口愈合的延迟,进一步病理学检查发现照射组伤口表皮层厚度增加,VEGF、CD31蛋白检测均提示照射组有更多的血管生成,表明在给定剂量的α粒子照射下促进了血管的生成。离体照射后再与伤口共培养模型的共培养组同样观察到了皮肤伤口愈合的延迟及血管的生成增加。α粒子照射后引起了炎症因子(TGF-β1、PGE2)的升高。应用COX-2抑制剂后,给药组伤口愈合速度快于未给药组,COX-2抑制剂促进了伤口的愈合并逆转了α粒子辐射引起的促血管生成效应。结论:在本实验条件下,α粒子电离辐射后的小鼠皮肤并未出现肉眼可见的损伤,但α粒子对小鼠皮肤产生了损伤效应。α粒子直接照射损伤了皮肤伤口愈合功能,旁效应在α粒子对皮肤的影响中发挥了重要作用。表明α粒子对皮肤的损伤效应远比之前的观念复杂,因此我们重新认识了 α粒子电离辐射的危害,并重视α粒子在医疗、工业应用中的放射防护,因此我们在制定关于α粒子电离辐射的放射防护标准中应充分考虑到α粒子可通过旁效应损伤皮肤功能。在α粒子致皮肤愈合功能损害的机制探讨中,提示α粒子电离辐射引起的皮肤愈合延迟可能与COX-2/PGE2炎性通路有关,表明COX-2/PGE2促炎信号在α粒子电离辐射旁效应对皮肤的损伤中发挥了重要的作用,这一信息对临床放射治疗时放射损伤的防治具有重要意义。