辐射诱导性皮炎新机制:甘油三酯升高通过自噬与 PI3K/Akt/mTOR 通路影响病情

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Lipids in Health and Disease 3.9

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  为探究甘油三酯(TG)水平与放射性皮炎(RD)严重程度的相关性及潜在机制,研究人员对 248 例局部晚期头颈部癌(HNC)患者开展研究。结果发现 TG 水平是 3 级及以上 RD 的独立危险因素,辐射后 TG 升高会抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路、诱导自噬,加重 RD,为 RD 防治提供新视角。

  在癌症治疗领域,头颈部癌(HNC)的放疗过程中,放射性皮炎(RD)是一个让医生和患者都头疼不已的问题。放疗是局部晚期头颈部癌的主要治疗手段,然而,射线在杀死癌细胞的同时,也会对正常组织造成损伤。皮肤作为人体最大的器官,首当其冲受到辐射影响 。急性放射性皮炎通常在放疗开始后 2 - 3 周出现,严重时会导致治疗中断,影响放疗效果;慢性放射性皮炎则在放疗后 3 个月至数年出现,会引发皮肤色素沉着、血管改变、脱发、皮肤萎缩和真皮纤维化等症状,极大地降低患者的生活质量。此前,虽然有研究发现降低 TG 水平能缓解 RD,但具体机制并不清楚。
为了解开这一谜团,福建医科大学附属协和医院等多家国内研究机构的研究人员开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Lipids in Health and Disease》杂志上,为放射性皮炎的防治带来了新的曙光。

研究人员采用了多种技术方法来开展研究。在临床研究方面,收集了 248 例局部晚期 HNC 患者的临床资料和放疗前血液样本,这些患者均接受调强放射治疗(IMRT)。利用 LENT/SOMA 量表评估放疗后 RD 的严重程度,通过二元逻辑回归分析确定危险因素。在动物实验方面,构建了放射性皮炎小鼠模型,对小鼠皮肤组织进行苏木精 - 伊红(HE)染色、Masson 三色染色和免疫组化染色,观察皮肤损伤和纤维化情况。在细胞实验方面,培养了 HaCaT 人角质形成细胞和 HSF 人真皮成纤维细胞,通过 CCK - 8 法检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,自动生化分析仪和 TG 检测试剂盒测定细胞和血清中的 TG 水平,Western blot 分析相关蛋白水平。

研究结果如下:

  • TG 水平是 RD 的独立预测因素:对 248 例患者的分析显示,TG 水平是 3 级及以上(grade 3 +)RD 的唯一独立危险因素。与 1 - 2 级 RD 患者相比,3 级及以上 RD 患者的 TG 水平更高,且 TG 水平能有效预测 3 级及以上 RD 事件。
  • 辐射使小鼠血液和细胞中 TG 水平升高:建立的 RD 小鼠模型在辐射后出现皮肤损伤和体重下降,皮肤组织的组织病理学改变明显。辐射组小鼠血清和 HaCaT 细胞中的 TG 水平显著升高,脂质滴数量也增加。
  • 高 TG 含量加重辐射诱导的皮肤损伤:用不同浓度的棕榈酸(PA)处理 HaCaT 细胞建立高 TG 细胞模型,发现 200 μmol/L PA 与 9 Gy×2 F 的辐射联合处理,会显著降低皮肤细胞活力,增加细胞凋亡率。
  • 高 TG 水平诱导辐射性皮肤损伤:选择 2 Gy 辐射剂量,该剂量单独处理不影响 HaCaT 细胞增殖和凋亡。研究发现,200 μmol/L PA 与 2 Gy 辐射联合处理,会抑制细胞增殖,增加细胞凋亡率,在 HSF 细胞中也得到了一致结论。
  • 高 TG 水平通过诱导过度自噬导致 RD:Western blot 检测发现,2 Gy 辐射联合 200 μmol/L PA 处理 HaCaT 细胞后,自噬相关蛋白 LC3 II 水平升高,p62 水平降低,表明诱导了过度自噬。使用自噬抑制剂 3 - 甲基腺嘌呤(3 - MA)后,能逆转辐射联合 PA 对细胞增殖的抑制作用,降低细胞凋亡率。
  • 高 TG 水平抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路触发自噬:Western blot 分析显示,2 Gy 辐射联合 200 μmol/L PA 处理组中,PI3K、Akt、mTOR 的磷酸化形式 p - PI3K、p - Akt、p - mTOR 水平降低,表明高 TG 水平可能通过抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路触发自噬,进而导致 RD。

研究结论和讨论部分指出,本研究证实了 TG 在 RD 发生过程中起着关键作用。辐射后 TG 水平升高,抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路,促进自噬,最终引发 RD。这一发现为 RD 的预防和管理提供了新的视角,有助于开发更有效的防治策略。然而,研究也存在一定局限性,如使用 PA 诱导 TG 水平升高时会引起其他脂质变化,且研究仅分析了细胞样本,未来可进一步研究皮肤样本。但总体而言,该研究成果对于改善头颈部癌患者放疗后的生活质量具有重要意义,为后续研究和临床实践指明了方向。
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