小鼠高能X射线放射性皮炎动物模型的建立

佘毅敏1，杨善民2，洪金省，王锃，陈纬，陈锦容，陈秀英，张鲁榕

小鼠高能X射线放射性皮炎动物模型的建立

佘毅敏1，杨善民2，洪金省3，王锃3，陈纬3，陈锦容3，陈秀英3，张鲁榕3

(1福建省血液中心,福建福州350000;2美国佛罗里达大学Shands癌症中心;3福建医科大学附属第一医院)

目的探讨高能X射线单次照射，建立小鼠放射性皮炎模型的可行性及实用性。方法16只8周龄C57BL/6雌性小鼠，随机分为照射组和对照组，每组各8只。采用6MVX射线，照射组小鼠的右后肢接受单次照射30Gy。小鼠放射性皮炎的分级标准采用根据脱毛面积和皮损情况自制的评分标准。结果小鼠右后肢照射后28天全部存活，照射组和对照射的放射性皮炎评分分别为2.75±0.38和1.00±0.00，两组具有显著性差异（P＜0.001）。结论应用电子直线加速器产生的高能X射线单次照射小鼠后肢所建立的小鼠放射性皮炎模型过程简单，模型可靠。

X射线；小鼠；放射性皮炎；动物模型

恶性肿瘤已成为我国发病率和致死率最高的疾病之一，据统计，全世界每年新发恶性肿瘤患者为1 270万人，中国每年新发恶性肿瘤患者约350万人。其治疗手段包括手术、放疗、化疗等，其中，近70%恶性肿瘤患者需接受放射治疗。然而，放射治疗在杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞增殖的同时，对照射野周围的正常组织有着明显的损伤。皮肤是外照射的必经途径。因此，接受放疗的肿瘤患者几乎无一幸免于放射性皮炎。放射性皮炎早期，照射野内的皮肤会出现瘙痒、红斑、色素沉着、干性脱皮、水疱、糜烂，继而湿性脱皮，严重的可继发溃疡及坏死，甚至需中止放疗。这将导致生活质量下降、而且还会使放疗生物效应降低，进而影响肿瘤的局部控制率和患者生存率[1]。因此，研究放射性皮炎的发病机制及其防治措施已成为肿瘤放射治疗中急需解决的关键问题。

放射性皮炎研究的关键是建立有效可靠的动物模型。目前国内的研究比较少，而且动物模型构建过程中所应用的射线类型、照射方式以及动物种类和照射部位很不一致[2-6]。本研究选择直线加速器产生的高能X射线单次照射小鼠右后肢，寻找建立放射性皮炎的动物模型，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 照射仪器瓦里安600C电子直线加速器（瓦里安公司，帕罗奥多，加利福尼亚州，美国），射线性质和能量：6MV X射线。剂量率为400MU/min，剂量均匀性为±3.0%。

1.2 实验动物8周龄C57BL/6雌性小鼠（购自上海市斯莱克实验动物有限公司）。分组前在饲养观察室内观察3天。

1.3 动物分组实验动物随机分为两组：对照组和照射组，每组8只。对照组未接受照射，照射组接受右后肢单次照射30Gy。

1.4 观察指标和评分标准于照射后每天观察右后肢皮肤的炎症情况，右后肢放射性皮炎的评价标准主要是根据脱毛面积和皮损情况。小鼠照射后放射性皮炎的分级标准：1分为正常皮肤；1.5分表现为轻度水肿；2分为明显水肿并伴有脱毛，脱毛面积≤25%；2.5分为脱毛面积＞25%，但≤75%，或伴有干性脱皮；3分为干性脱皮，脱毛面积＞75%；3.5分为湿性脱皮，脱毛面积≤25%；4分为湿性脱皮，脱毛面积＞25%，但≤50%；4.5分为湿性脱皮，脱毛面积＞50%，并伴有少量坏死；5分为大片皮肤坏死，可见皮下组织。

1.5 统计学处理采用SPSS13.0统计软件分析，定量资料以均数±标准差表示，正态性检验采用Kolmogorov-Smirnov方法，方差齐性检验采用Levene检验；两样本均数的比较用t检验或采用非参数检验方法。

2 结果

8只小鼠，照射时间约7.5min。照射组8只小鼠均未出现死亡。照射28 d后对照组和照射组的右后肢皮肤评分分别为：1.00±0.00和2.75±0.38。

照射组皮肤评分符合正态分布，D＝1.049，P＝1.288。方差齐性的Levene检验统计量为25.000，P＜0.001，可认为方差不齐。因此采用非参数Mann-Whitney U检验比较对照组和照射组的右后肢皮肤评分的差别，结果显示两组之间比较差别有统计学意义（P＜0.001）。说明建立小鼠放射性皮炎的模型成功。

3 讨论

本研究结果发现应用电子直线加速器产生的6MV X射线建立小鼠急性放射性皮炎动物模型过程简单，照射时间短；可以一次照射多只实验动物，效率高；而且结果可靠。

皮肤由三部分组成，由外往里依次为表皮，真皮和皮下组织。表皮由外向里依次为角质层、颗粒细胞层、棘细胞层及基底细胞层。真皮主要由结缔组织组成，包括胶原纤维，弹力纤维及基质。皮下组织（皮下脂肪层）由脂肪小叶及小叶间隔所组成。放射性皮炎是指身体受到X、α、β或γ射线等电离辐射所引起的皮肤急性损伤。电离辐射包括由放射性物质(放射性同位素)，例如铀、氡和钚释放；也可由人造辐射源产生，例如X光机和放疗仪器。皮肤是人们在任何情况下接受外照射的必经途径，也是最早被认识的受放射损伤的组织。临床上，放射疗法已为肿瘤治疗的主要手段之一。然而，接受放疗的患者几乎无一幸免于放射性皮炎。急性放射性皮炎一般分为初期反应期、潜伏期、基本反应期和恢复期四个阶段。1)初期反应期，患者的皮肤仅有红斑或丘疹等改变。2)皮肤损伤潜伏期约10～60 d。3)基本反应期常有皮肤瘙痒，肿胀或散在毛囊丘疹，随后出现红斑、水疱、溃疡出血。4)恢复期时皮肤开始色素沉着，脱屑或疮面脱痂。慢性放射性软组织损伤有较长的潜伏期，呈现一定的进行性、反复性、潜在性和持续性等特点。临床表现为皮肤萎缩、干燥、变薄、毛细血管扩张；皮下组织和肌肉变薄。严重者出现迁延不愈的深溃疡、软组织挛缩，引起相应的功能障碍。

目前放射性皮炎的动物模型主要是小鼠和大鼠，也有部分研究采用兔和小型猪模型。照射部位常见的有背部、臀部和后肢。使用射线类型主要包括γ射线和电子线，有单次照射也有采用分次照射。房彤等[2]采用6Mev的β线对小型猪的背部单次照射60Gy来构建急性皮肤损伤模型。小型猪对射线耐受力强，死亡率低。薛俐等[3]采用60Coγ射线照射Wistar大鼠背部照射40Gy，间隔三天后进行二次照射产生放射性皮炎。与小鼠模型比较，小型猪和大鼠费用高，饲养及操作较麻烦。与加速器产生的X射线比较，60Co射线源的保存和防护比较复杂。也有学者[4-5]用4Mev电子线照射SD大鼠臀部45Gy来构建放射性皮炎动物模型。本研究照射部位选择后肢，可以更好地避免放射性肺炎、肠炎，避免动物因放射毒性反应而死亡，而且还可以一次照射多只实验动物，这与梁雅珍[6]等选择的照射部位相一致。

有部分研究采用兔和小型猪模型。照射部位常见的有背部、臀部和后肢。使用射线类型主要包括γ射线和电子线，有单次照射也有采用分次照射。房彤等[2]采用6Mev的β线对小型猪的背部单次照射60Gy来构建急性皮肤损伤模型。小型猪对射线耐受力强，死亡率低。薛俐等[3]采用60Coγ射线照射Wistar大鼠背部照射40Gy，间隔三天后进行二次照射产生放射性皮炎。与小鼠模型比较，小型猪和大鼠费用高，饲养及操作较麻烦。与加速器产生的X射线比较，60Co射线源的保存和防护比较复杂。也有学者[4-5]用4Mev电子线照射SD大鼠臀部45Gy来构建放射性皮炎动物模型。本研究照射部位选择后肢，可以更好地避免放射性肺炎、肠炎，避免动物因放射毒性反应而死亡。

综上所述，采用直线加速器产生的6MV X射线单次照射小鼠右后肢30Gy建立的放射性皮炎的动物模型，操作简单，成本低廉、效率高，结果可靠。

[1]Salvo N,Barnes E,van Draanen J,et al.Prophylaxis and management of acute radiation-induced skin reactions:a systematic review of the literature[J].CurrOncol,2010.17(4):94-112.

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[3]薛俐，冯志明，易银沙，等.复方茶多酚软膏对放射性皮炎大鼠伤口愈合表皮生长因子表达的影响[J].中国组织工程研究与临床康复，2010,14(37):6891-6894.

[4]冯中，毛棣华，田野，等.高能电子线皮肤辐射损伤动物模型的超微病理学研究[J].中华放射医学与防护杂志，2000,20(6)：404-407.

[5]吴祁生，王建浩，周迎会，等.吡咯并喹啉醌对急性放射性皮肤损伤大鼠机体自由基的清除作用[J].江苏大学学报（医学版），2008，18（5）：403-405.

[6]梁雅珍，张贵荣，耿桂芬，等.放射性皮炎和放射性粘膜溃疡散的实验研究[J].实用肿瘤学杂志，1997,11(2):137-138.

Estab lishm ent of M ice H igh Energy X-ray Rad iation Derm atitis Anim al M odel

She Yim in，Yang Shanm in,Hong Jinsheng,etc

(The Blood Center in Fujian Province,Fuzhou 350009,Fujian;America ShandsCancerCenterat the University ofFlorida;The FirstAffiliated HospitalofFujian MedicalUniversity)

Ob jectiveTo explore the use of high energy X ray single irradiation,the feasibility and practicability of establishingmousemodelof radioactive dermatitis.M ethods16 female C57BL/6miceaged 8weeks,were random ly di⁃vided into irradiation group and controlgroup,w ith 8 rats in each group.The 6MVX ray irradiatedmice,the righthind ac⁃cept single irradiation 30Gy.Grading standards of radioactive dermatitis ofm ice using the standard scoremade according to the area of hair removaland skin damage.Resu ltsThe righthind limbs ofm ice 28 daysafter irradiation survived,irra⁃diation group and radioactive dermatitis scores of irradiation were 2.75±0.38 and 1±0,two groupswas statistically sig⁃nificant difference(P＜0.001).ConclusionRadioactive dermatitism icemodel using electron linear accelerator produc⁃tion in high energy X-ray single irradiatedm ice hind the simple,reliablemodel.

X-ray;M ice;Radiation dermatitis;Animalmodel

R818

A

1008-4118（2014）02-0010-03

2014-03-28

10.3969/j.issn.1008-4118.2014.02.03

佘毅敏（1974.3-）女，福建莆田人，在读博士。研究方向：血液检验学。

张鲁榕，E-mail:lz8506@gmail.com。