论文部分内容阅读
近年来,头颈部肿瘤的发病率明显上升。放射治疗作为控制肿瘤发展和避免癌症复发的主要手段,在治疗头颈部肿瘤方面的地位日益显著。但是,经过放射治疗的患者常伴随消瘦、食欲不佳等不良反应,增加了罹患糖尿病等代谢性疾病的风险,其机制尚不明确。另外,随着肥胖人群的比重逐年攀升,既往研究发现,全身放射加重了高脂饮食诱导的胰岛素抵抗,这意味着饮食状态在放射环境中的作用至关重要。目的:观察一次头颈部放射干预对普通饮食小鼠和高脂饮食小鼠体重、摄食和血糖的影响;探究甲状腺激素、棕色脂肪解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)、肝脏葡萄糖转运蛋白2(glucose transporter 2,GLUT2)等在一次头颈部放射干预对普通饮食小鼠和高脂饮食小鼠能量代谢的影响中的作用。方法:10周龄成年雄性C57BL/6小鼠随机分为四个组,未放射+普通饮食组,放射+普通饮食组,未放射+高脂饮食组,放射+高脂饮食组。放射组小鼠麻醉后给予头颈部一次6Gy的X线照射,未放射组小鼠麻醉后不给予X线照射。随后根据分组分别以普通饲料或高脂饲料喂养10周。期间,通过定期称量体重、统计夜间累积摄食量和实施葡萄糖耐量试验,观察并评估一次头颈部放射干预对普通饮食小鼠和高脂饮食小鼠代谢的影响。之后,我们通过酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)对促甲状腺激素TSH和甲状腺激素T3的水平进行了测定,通过苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色法观察了甲状腺滤泡、棕色脂肪细胞和白色脂肪细胞的形态,通过免疫印迹试验(western blot,WB)对棕色脂肪组织解偶联蛋白UCP1和肝脏葡萄糖转运体GLUT2进行了检测,进而探究一次头颈部放射干预影响普通饮食小鼠和高脂饮食小鼠代谢功能的可能分子机制。结果:(1)经过一次头颈部放射干预后,单纯普通饮食的小鼠的体重在10周内较为稳定,而单纯高脂饮食小鼠的体重在10周内持续增加,一次头颈部放射干预使高脂饮食小鼠的体重明显下降,特别是从放射后的第7周开始(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(22.825±0.619)g vs.(24.571±0.422)g,P<0.05,(23.163±0.687)g vs.(25.171±0.474)g,P<0.05,(23.213±0.699)g vs.(25.143±0.501)g,P<0.05,(23.388±0.629)g vs.(25.286±0.487)g,P<0.05),但是在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预没有引起明显的变化;(2)在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预使夜间1个小时、2个小时、3个小时、4个小时、6个小时、12个小时的累积摄食的重量均明显增加(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(1.486±0.153)g vs.(0.917±0.079)g,P<0.05,(1.914±0.179)g vs.(1.267±0.141)g,P<0.05),在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预没有引起明显的变化;(3)通过对摄入热量的统计分析发现,在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预使夜间1个小时、2个小时、3个小时、4个小时、5个小时、6个小时、12个小时的累积摄食的热量均明显增加(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(5703.903±694.733)k J vs.(3623.767±313.222)k J,P<0.05,(7511.080±747.085)k J vs.(5007.387±555.952)k J,P<0.05),在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预没有引起明显的变化;(4)放射+普通饮食组小鼠和未放射+高脂饮食组小鼠的甲状腺滤泡结构不规则,胶质缺失,一次头颈部放射干预使高脂饮食导致的异常的甲状腺滤泡恢复了正常,在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预使T3和TSH激素水平明显升高(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(9.267±0.666)pmol/L vs.(7.241±0.246)pmol/L,P<0.05,(11.010±0.327)m U/L vs.(8.643±0.238)m U/L,P<0.05),然而在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预没有引起T3和TSH激素水平明显的变化;(5)在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预使单位面积内棕色脂肪细胞的数量明显增多(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(111.000±10.336)vs.(80.750±4.905),P<0.05),使棕色脂肪组织中UCP1的表达明显增加(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(1.838±0.203)vs.(1.250±0.255),P<0.05),然而在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预对单位面积内棕色脂肪细胞的数量和棕色脂肪组织中UCP1的表达均没有明显的影响;(6)在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预使腹股沟脂肪和附睾脂肪的重量均明显下降(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(0.364±0.035)g vs.(0.477±0.033)g,P<0.05,(0.393±0.043)g vs.(0.565±0.040)g,P<0.05),使单位面积内白色脂肪细胞的数量明显增多(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(52.000±6.658)vs.(28.667±1.202),P<0.05),但是在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预对腹股沟脂肪和附睾脂肪的重量以及单位面积内白色脂肪细胞的数量均没有明显的影响;(7)空腹血糖在四个组之间没有明显的差异,但是在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预使受损的糖耐量明显改善,肝脏GLUT2的表达明显增加(放射+高脂饮食组vs.未放射+高脂饮食组:(1.673±0.272)vs.(1.008±0.097),P<0.05),在普通饮食小鼠中,一次头颈部放射干预对糖耐量和肝脏GLUT2的表达没有明显的影响。结论:在高脂饮食小鼠中,一次头颈部放射干预能够使T3和TSH水平明显升高,增加棕色脂肪UCP1的表达,促进产热,增加脂肪动员,增加肝脏GLUT2的表达,改善糖耐量,从而增加机体的能量代谢。但是一次头颈部放射干预对普通饮食小鼠没有明显的影响。以上结果为放射治疗的临床应用提供了有价值的参考。