高能射线对腮腺功能的影响及机理初探.doc

高能射线对腮腺功能的影响及机理初探 刘英杰2 胡国清郑艳1 430030 武汉市华中科技大学同济医院肿瘤中心2 467000 济南军区第152医院肿瘤科（通讯作者：刘英杰） 郑有合景琴唐 曦潘鲁黄乔刘佳其1 430030 武汉市华中科技大学同济医院肿瘤科2 467000 济南军区第152医院肿瘤科（通讯作者：刘英杰） 目的：初步探讨高能射线对腮腺功能的影响及其机理，为头颈部肿瘤放疗后口腔干燥治疗提供理论基础。方法：年满4月大梅杂交猪8头，4头双侧唾液腺造瘘，15MV-X线单侧腮腺照射，5Gy/次，3次/W，总量40Gy/8次/16d，为实验组；对侧未照射腮腺为自身对照组；2头单纯造瘘为阴性对照组；余下2头不做任何处理，为病理对照组。观察照射动物临床征象变化；每日记录唾液总量，采用SPSS11.0最小显著性差异（LSD）检验比较实验组、自身对照组、阴性对照组分泌量差异；2月后取腮腺病理学检查，比较4组腮腺显微结构变化。结果：照射猪饮食下降、进食期间频繁饮水；照射组于132d起分泌明显减少，LSD处理显示试验组、自身对照组、阴性对照组间两两比较均有显著差异。病理学检查显示，照射腮腺总体结构尚存，细胞排列轻度紊乱，细胞数目无明显减少，部分胞核增大，胞浆相对增加，凋亡细胞少见，有区域分布趋势，自身对照组与阴性对照组腺体结构无明显变化。结论：辐射对唾液分泌的影响除细胞凋亡原因外，可能尚有其它重要机制。关键词： 高能射线 唾液分泌 影响The investment of the effects of high energy Xray on the slivary function and the pilot study of its mechenism. LIU Yingjie, HU Guoqing, ZHENG youhe, et al. The department of tumour , The 152 hospital of PLA. Henan , 467000, China.Abstract: Objective To invest the effects of high energy Xray on the slivary function and its mechanism, aims to provide guidance for the treatment of xerostomia caused by salivary irradiation injury. Method Fistulization of salivary ducts was operated on both sides of the three among the 8 Damei Hybridization swine, which ages ranges from 4 to 5 months, 4 of the swines were administered radiation on half side salivary glands by 15 MV-X ray, 5Gy per time, 3 times a week, 8 times add up to 40Gy, as radiated group. The contralateral parotids were taken as self-control group; The other 2 swines were merely fistulated, as negative group; And 2 swines were taken no disposal, as pathological control group. Record the sialon amount each day continuously, The least significant difference (LSD) of SPSS 11.0 was used to show the difference of sialon amount. 2 months later, pathological examination was performed to the parotid glands of each swine. Result: The irradiated swine showed lower diet, drinking frequently while eating; 132d days from the beginning of irradiation, the irradiated parotid exhibits decreasing in secretion, while the contralateral parotid increasing a little; Pathological examination shows no much changes in cell numbers of the irradiated salivary, compare to the unirradiated parotid gland; The apoptosis of cells increase, and have the tendency of regional distribution. Conclusion The effects of salivary radiated injury were not merely apotosis theary, other mechamism may take important roles. Key words: Parotid Fistulation Radiation injury Animal models放疗是鼻咽癌、淋巴瘤等肿瘤治疗的主要手段，面颈部常规放疗导致的口腔干燥长期影响着患者的生存质量。探讨放疗后口干的治疗国内外报道较多，单纯针对腮腺功能恢复的治疗尚未见有持久疗效的报道，原因之一是腮腺放射性损伤机理尚未完全明确，进行唾液腺放射性损伤研究具有一定意义。 设备与方法1. 设备：美国GE公司CT机；美国electa公司直线加速器；美国AO病理切片机；日本 Olympus BX50显微镜和JVC公司TK-C1381彩色显微摄像及图象采集设施。2. 动物处理：年满4月大梅杂交猪（华中农业大学猪场）8头，4头双侧腮腺导管造瘘，15MV-X线单侧唾液腺照射，为实验组（A）；对侧未照射腮腺为自身对照组(B)；2头单纯造瘘其腮腺为阴性对照组(C)；余下2头不做任何处理，腮腺为病理对照组(D)。3. 方法3.1 腮腺导管造瘘：麻醉采用氯胺酮、安定等静脉给药（用量参见实验动物麻醉学），在经过内眦、垂直于口裂的直线上，于口角水平向下切开皮肤，游离腮腺导管，予以永久性造瘘。3.2 单侧唾液腺照射：全麻后，侧卧位，自口吻至耳后以层厚、层距各5mm行头部连续CT扫描，在立体定向治疗计划系统（TPS）下制订楔野照射计划。并给于相同体位和麻醉下半侧顶部与下颌对穿野照射（见图1），5Gy/次，3次/周，总量40Gy/8次/16天，腮腺有效生物剂量60Gy。 图1. 猪半侧唾液腺照射等剂量曲线图（屏幕照相获得）4. 观察指标4.1 临床征象观察：每日观察放疗后饮食、活动、生活习性、颜面部皮肤改变如水肿、溃疡、感染等。4.2 唾液量观察：相同均衡饮食下，造瘘后收集唾液，一日各餐唾液量累加，为该腮腺当日唾液总量，比较照射开始24d内实验组、自身对照组、阴性对照组唾液分泌量差异。4.3 病理学检查：放疗结束后2月，取双侧腮腺病理检查，HE染色，比较A、B、C、D四组腺体显微结构变化情况。5. 统计分析： 唾液量差异采用SPSS11.0 LSD方法处理，比较放疗开始前后24d内A、B、C三组腮腺分泌量差异。 结 果1 临床征象观察：第4次放疗后，腮腺剂量累计2000cGy/7d，照射猪活动减少，食量同前；132d，进食缓慢，安静伏卧。放疗开始171d，受照侧眼睛分泌物多，逐日增加； 393d，分泌物消失，眼裂缩小；701d解剖，角膜透明，晶体不浑浊，玻璃体内大量黑色视网膜碎屑。舌面见一0.5cm0.7cm陈旧性溃疡,深约0.5mm,多齿咬合面龋洞，齿龈不肿胀。 猪有类似口干症状。放疗前进食期间从不饮水，放疗开始263d，同等饲养每餐间断饮水51次，推测尽管单侧唾液腺正常，唾液生成总量可能已经不足。2. 唾液分泌量变化：实验组（A）、自身对照组（B）、阴性对照组(C)每猪日平均分泌量分别为15.2514.07ml、38.8814.19ml、22.666.84ml。实验组于照射开始132d分泌明显减少，263d分泌波动于0.52ml，无法恢复。三组样本采用SPSS11.0 的最小显著性差异检验（LSD）比较分泌量差异结果，见表1。 三组样本两两比较的LSD检验结果对比组均数差标准误P 值95%置信区间下限上限A与B-23.63 *3.520.000-30.65-16.60A与C-7.40 *3.520.039-14.43-0.38B与A23.63 *3.520.00016.6030.65B与C16.22 *3.520.0009.2023.25C与A7.40 *3.520.0390.3814.43C与B-16.22 *3.520.000-23.25-9.20 * 均数之差在0.05水平上有显著意义。3. 病理学观察：照射结束后5456天，四组腮腺活检，可见照射腮腺黏液细胞分泌减少，腺泡不充盈。腺体总体结构尚存，细胞数目未见减少，胞质成分相对增多；照射腮腺及其被膜、门管区结缔组织可见核固缩、胞浆红染细胞及微核细胞和孤立裸核现象，偶尔见到核碎裂与均质红染的固缩性坏死细胞，有成片分布趋势，结缔组织较腺泡多见。未见胞膜破裂、胞浆外溢典型坏死细胞。B、C、D三组显微结构无明显异常。 图2. 放疗组（1）、自身对照组（2）、阴性对照组（3）、病理对照组（4）。 （HE染色。放大倍数1020） 讨 论唾液腺是外分泌腺，也是免疫器官。唾液具有湿润清洁口腔、易化吞咽、辅助发音、参与口腔免疫等功能。头颈部肿瘤常规放疗后患者发音不便、吞咽困难、口腔易于感染，严重影响患者生活质量，近年来逐渐受到重视。高能射线影响腮腺功能的确切机理尚不明确，多数学者倾向于辐射引起DNA双链断裂、细胞凋亡、唾液腺实质细胞减少、口干形成。同时认为纤维组织增生也是分泌减少因素之一。腺体细胞调亡和间期坏死学说是在恒河猴浆液性细胞放射性损伤研究中被首次提出的4，此后被广泛引用。对本实验的结果，它不能解释自身对照组唾液量分泌增加的原因。放射旁观者效应（radiation-induced bystander effects）5则可较好地给予解释。即接受辐射的细胞产生物质使未受照射的细胞生命活动受到的影响。Iyer和Lehnert认为很低剂量射线照射，周围未受照射细胞同时出现基因型损伤，一定数目细胞内染色体互换、基因突变等6；将照射与未照射的腮腺瘤细胞共同培养，两种细胞均增殖明显、微核形成y；受辐射细胞的培养液可导致其它细胞凋亡8、刺激同类细胞生长、减少克隆源细胞的生存期限；有报道单个受照靶细胞可导致大约100个其它细胞损伤9。临床上局部放疗可导致全身白细胞、血小板减少10，出现头晕、乏力、食欲下降等全身症状。放疗旁观者效应所带来内环境的变化目前还不系统，其正负面效应有待进一步研究5。从细胞病理学影像可见，凋亡细胞散在，有成片分布趋向，结缔组织内较腺泡多，腺体实质细胞未见明显减少。这些貌似正常的腺泡分泌功能低下或完全丧失分泌功能，日腮腺分泌量不足2ml，用凋亡理论无法解释。笔者认为，辐射在蛋白质地损伤，即射线对酶和通道的损伤11也可能是唾液分泌障碍的原因之一。临床上，鼻烟癌患者常规放疗2年内口腔干燥，CT、MRI检查并不提示照射腮腺内没有唾液腺实质细胞；肿瘤放疗后，如果肿瘤丧失了增殖能力，尽管瘤体仍存在，也认为这些细胞已属于死亡细胞。丧失增殖能力，可能是DNA双链损伤和DNA修复、复制、合成所需酶损伤的结果。总之，酶的损伤可能是放射性损伤的直接原因之一。此外，凋亡理论不能解释放疗结束后第二次口干高峰的原因。即放疗后24月，腮腺细胞数目基本恢复正常，而口干仍进行性加重，于11.5年第二次达峰12-13。由于唾液分泌调节基本是神经反射性的14，包括条件反射与非条件反射。反射弧任一环节损伤，均可导致唾液腺分泌障碍。有众多报道显示放疗过程中除了腮腺受损外，传出传入神经、感受器等反射弧多环节受损，影响支配器官的功能15。视神经出现放射神经病变一般为18月，视力下降、失明，眼底镜可见视神经乳头萎缩。中山大学肿瘤防治中心检测63例鼻咽癌患者放疗后视觉诱发电位（VEP）改变，男性组放疗后1-2年出现潜伏期延长、振幅下降；女性组放疗后2年出现，均3年后恢复。Parsons等报告放射性视神经损伤潜伏期为2-3年，Klime认为视路损伤高峰为放疗后1-1.5年。躯体放疗神经副作用出现更晚，臂丛神经病变放疗5年后仍进行性加重，导致严重晚期并发症，无法逆转15。可见，颅神经干放射性损伤高峰期与唾液腺放射性损伤的第二个高峰是基本吻合的。最后，国内外探讨多种方法治疗唾液腺功能受损，例如应用胆碱、肾上腺能药物促进唾液分泌16，腮腺组织工程17、自体骨髓干细胞腮腺区域注射、手术改变单侧腮腺或下颌腺位置等18，疗效均不持久；而经皮神经干电灸一定程度兼顾到反射弧多环节功能恢复，对晚期口干疗效较好19。提示腮腺放射性损伤机理是DNA双链断裂、腺细胞调亡，唾液分泌的酶和通道损伤、唾液腺失能，传出传入神经损伤、唾液分泌障碍等多环节共同导致的。希望唾液腺放射性损伤机理能够受到进一步重视，除了指导口干的治疗外，更重要的是它可使蛋白质放射性损伤对细胞功能的影响得更深层次的研究。 参 考 文 献1. 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