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摘要
[背景]在放射治疗过程中，射线杀伤肿瘤细胞的同时，也会不可避免地损伤正常组织细胞。[目的]通过对大鼠全脑照射，研究Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)信号通路在富氢水改善电离辐射致认知功能损伤中的作用。[方法]将15只雄性SD大鼠随机分为对照组、照射组(IR组)、富氢水干预组(IR+HRW组)，每组5只。对照组不进行照射，每天灌胃给予纯化水(20 mL·kg-1);IR组和IR+HRW组进行单次20 Gy全脑照射，照前3天、照前10分钟、照后每天灌胃给予纯化水/富氢水(持续30 d,20 mL·kg-1)。每天观察大鼠一般状态，并在照射后第7天、第14天、第21天、第30天测定动物体重。于照射后第30天开展Morris水迷宫实验，检测大鼠学习记忆能力；结束后剖杀动物取材，采用HE染色检测海马病理学变化，酶联免疫吸附试验(ELISA)检测脑组织中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、白介素-1β(IL-1β)、羟自由基水平，实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、Western blotting检测大鼠海马中TLR4、NF-κB、NOD样受体蛋白-3(NLRP3)、半胱天冬酶1(Caspase 1)的m RNA、蛋白表达水平。[结果]照射后，IR组大鼠出现头部脱毛、流涎等症状，IR+HRW组大鼠症状较轻。对照组和IR+HRW组未出现动物死亡情况，而IR组有1只大鼠死亡。在照射后第14天—第30天，IR+HRW组大鼠体重均有高于IR组的趋势，但差异无统计学意义(均P> 0.05)。Morris水迷宫结果表明，与IR组相比，除第3天外，第1天—第5天IR+HRW组大鼠逃避潜伏期均有缩短的趋势，但差异尚无统计学意义(均P> 0.05)，在第6天撤去平台后到达平台原来位置所用时间减少，穿越平台次数和在原平台象限停留时间增加(均P <0.05)。HE染色显示，IR+HRW组大鼠海马细胞数量轻度减少，排列整齐，未见明显的胞核深染及固缩现象。ELISA实验结果显示，IR+HRW组大鼠脑组织中MDA、羟自由基水平较IR组降低(均P <0.05),GSH含量有升高、IL-1β浓度有降低的趋势，但差异尚无统计学意义(均P> 0.05)。qRT-PCR实验结果显示，IR+HRW组大鼠海马中TLR4、Caspase 1 mRNA表达水平较IR组下降(均P <0.05),NF-κB、NLRP3mRNA表达水平有下降的趋势，但差异无统计学意义(均P> 0.05)。Western blotting实验结果显示，IR+HRW组大鼠较IR组海马中TLR4、Caspase 1蛋白表达水平下降(均P <0.05),NF-κB p65、NLRP3蛋白表达水平有下降的趋势，但差异尚无统计学意义(均P> 0.05)。[结论]富氢水可改善电离辐射导致的大鼠认知功能损伤，其机制可能与调控TLR4/NF-κB信号通路，抑制炎性因子，减弱氧化应激反应有关。
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单位山西医科大学; 中国辐射防护研究院
