ICAM—1在小鼠放射性颌下腺损伤中的表达变化

徐杨 韦力

【摘要】目的：探讨小鼠放射性颌下腺损伤ICAM-1的表达变化，阐明放射诱导唾液腺损伤的可能机制。方法：将小鼠随机分为对照组、放射组，放射组给予60Coγ射线一次性15Gy照射，对照组给予0Gy照射。照射后30d检测小鼠唾液量，取小鼠颌下腺行Masson染色观察胶原沉积情况、免疫组化观察ICAM-1蛋白的表达。结果：与对照组相比，放射组小鼠唾液量明显减少（P<0.05），胶原纤维沉积增多，ICAM-1蛋白表达明显升高（P<0.05）。结论：放射诱导的唾液腺间质纤维化机制可能与ICAM-1的表达升高有关。

【关键词】放射；颌下腺；ICAM-1

放射性唾液腺损伤是放射治疗头颈部恶性肿瘤的常见并发症之一。据统计，大约70%的患者在接受头颈部放疗后会出现不同程度的放射性口腔干燥症，给患者生活造成极大困扰m临床上表现为口腔灼痛感，味觉异常，吞咽和说话困难以及食欲不振，并增加龋齿和口腔感染的风险，不仅影响患者生活质量，甚至可能会导致患者中断放疗。

关于放射性口腔干燥症的机制，虽然国内外学者从多方面进行了大量的研讨，但尚未有定论。因此，探讨放射性唾液腺损伤的机制，对于寻找有效防治措施减少放射性口腔干燥症的发生，提高患者生活質量至关重要。

研究表明，照射后唾液腺早期的炎性反应是其功能受损的重要原因，而晚期功能出现不可逆损伤的重要机制之一是腺体间质纤维化[2]。细胞间黏附分子-1（Intercellular Adhesion Molecule-1，ICAM-1）是体内重要的黏附分子之一，参与多种病理生理过程，在放射性肺损伤、脑损伤等多种放射导致的急慢性损伤中起重要作用，不仅能介导早期炎性反应，而且与晚期间质纤维化密切相关[3，4]。

本实验旨在探讨放射后小鼠颌下腺ICAM-1的表达变化，阐明放射后唾液腺功能不可逆损伤的可能机制，为防治放射性口腔干燥症提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 实验动物

体重30-34g的雌性昆明小鼠（广西医科大学实验动物中心提供）12只随机分为对照组和放射组两组，每组6只。

1.2 主要试剂和仪器

6oCo照射源（广西医科大学第二附属医院），毛果芸香碱、改良Masson三色染色液（北京索莱宝科技有限公司），石蜡切片机、光学显微镜（德国leica公司），ICAM-1抗体（美国Abeam公司）。

1.3 照射方法

小鼠经3.5%水合氯醛（350mg/kg）腹腔注射麻醉后，置于60Coγ治疗机平台，使颈部充分暴露于射线下，其它部位受铅板保护避免照射。放射组给予60Coγ射线一次性15Gy照射，对照组照射剂量0。

1.4 唾液量的测定

照射后30d检测小鼠唾液量：准备数个小棉球，称重记为总干重，小鼠麻醉后皮下注射毛果芸香碱（2mg/kg），将小棉球放入小鼠舌下，随时更换。30min后称量棉球重量记为总湿重。唾液分泌量一总湿重-总干重。按照1g/ml计算唾液体积。

1.5 颌下腺样本的采集

分离取出小鼠颌下腺放入4%中性甲醛中固定，24h后脱水、透明、浸蜡、包埋、切片。切片厚度4μm。

1.6 Masson染色

切片脱蜡至水，入Bouin液，于37℃的温箱内2h进行媒染。水洗后天青石蓝滴染2min，水洗后Mayer苏木素滴染2min。水洗后酸性乙醇分化液分化数秒，流水冲洗10min。丽春红品滴染10min。水洗后磷钼酸溶液处理10min。倾去上液，滴入苯胺蓝染色液染5min。常规脱水、透明、封片。

1.7 免疫组化法检测小鼠颌下腺ICAM-1蛋白的表达

切片脱蜡至水，高压修复，3%HZOZ孵育10min，血清封闭15min，甩去多余液体滴加一抗ICAIM-1（稀释比1：2000），4℃过夜。次日复温50min，滴加二抗，室温孵育30min；DAB显色。复染，苏木精染色2min，分化液分化，常规脱水、透明、封片。

1.8 统计学方法

将免疫组织化学切片置于显微镜下观察，每张切片随机选取5个视野拍照，采用Image Pro Plus图像分析软件对ICAM-1蛋白的表达进行分析，实验数据采用SPSS统计软件进行统计学分析，均数的比较采用独立样本t检验，数据均以均值±标准差（x±s）表示，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 实验结果

2.1 唾液量测定

由表1可知，在放射后30d，与对照组相比，放射组小鼠唾液量明显减少，差异具有统计学意义（P<0.05）。

2.2 Masson染色结果

胶原纤维主要沉积在血管及导管周围，如图1所示，对照组仅有少量沉积，而放射组可观察到大量胶原纤维沉积于血管及导管周围，说明放射组腺体内出现间质纤维化。

2.3 小鼠颌下腺ICAM-1蛋白的表达

显微镜下免疫组化染色观察，由表2和图2可见：ICAM-1阳性表达主要位于血管内皮、各级导管上皮细胞的包膜和胞质内。对照组可见少量表达，与对照组相比，放射组阳性表达明显增强，差异具有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

临床上发现，接受头颈部放疗的患者因为唾液腺受到不同程度的损伤导致唾液分泌减少，造成放射性口腔干燥症，严重影响放疗后患者的生活质量。

在本实验中，通过检测小鼠唾液量，发现放射组小鼠唾液量明显减少，这说明实验造模是成功的。通过Masson染色显示，放射组小鼠颌下腺血管及导管周围出现大量胶原纤维沉积，说明放射后的腺体出现了间质纤维化，与既往研究相符[5]。

ICAM-1作为一种重要的黏附分子被认为是导致放射后急性期炎症和后期纤维化的重要因子。它主要在免疫细胞和血管内皮细胞上表达，可以诱导白细胞向受损组织中迁移[6]。体外培养人血管内皮细胞，发现照射后ICAM-1表达持续增加[7]。此外，ICAM-1也被证明是辐射诱导的肺内皮组织中炎性细胞迁移的必需条件，并具有刺激纤维化因子分泌的功能，参与放疗后的肺纤维化过程[8]。

ICAM-1在唾液腺血管内皮和导管上皮细胞均有所表达，Saito I等证明ICAM-1在舍格伦综合征中参与诱导淋巴细胞浸润[9]。Kapsogeorgou EK等对舍格伦综合征患者的唾液腺活检中也发现31%的导管上皮ICAM-1表达强烈，并通过体外实验表明唾液腺上皮ICAM-1的高表达可能在发病机制中起重要作用[10]。

ICAM-1在放射性唾液损伤的表达变化及其是否发挥作用尚未见报道。我们推断ICAM-1在放射诱导的唾液腺间质纤维化的过程中起重要作用，是放射性口腔干燥症的机制之一。在本实验中，通过免疫组化染色观察和统计，结果显示，与对照组相比，放射组小鼠颌下腺中ICAM-1蛋白表达明显增加。

综述所述，放射后唾液腺ICAM-1蛋白表达增加可能是导致腺体内胶原纤维沉积增加，促进腺体纤维化，加重唾液腺损伤程度，使唾液分泌减少的重要原因。抑制放射后ICAM-1的表达可能是防治放射性口腔干燥症的有效措施。

参考文獻

[1]Mossman K，Shatzman A，ChencharickJ.Long-term effects ofradiotherapy on taste and salivaryfunction in man[J].Int I RadiatOncol Biol Phys，1982，8（06）：991-997.

[2]Kamiya M，Kawase T，Hayama K，etal.X-Ray-Induced Damage to theSubmandibular Salivary Glandsin Mice：An Analysis of Strain-Specific Responses[J].Biores OpenAccess，2015，4（01）：307-318.

[3]张振勇，曹秋婷，吴荣.放射性肺损伤中核因子κB和细胞间黏附分子1的表达及意义[J].中国医科大学学报，2014（02）：155-158.

[4]杨静，赵博，张雪宁.放射性脑损伤大鼠脑组织细胞间黏附分子-1表达观察[J].山东医药，2017（07）：40-42.

[5]Xu L，Yang X，Chen J，et al.Simvastatin attenuates radiation-induced salivary gland dysfunctionin mice[J].Drug Des DevelTher，2016，10：2271-2278.

[6]Kishimoto T K，RoTh1einR.Integrins，ICAMs，andselectins：role and regulationof adhesion molecules inneutrophil recruitment toinflammatory sites[J].AdvPharmacol，1994，25：117-169.

[7]Gaugler M H，Squiban C，vander Meeren A，et al.Late andpersistent up-regulation ofintercellular adhesion molecule-1（ICAM-1）expression by ionizingradiation in human endothelialcells in vitro[J].Int I RadiatBiol，1997，72（02）：201-209.

[8]Hallahan D B，VirudachalamS.Intercellular adhesionmolecule 1 knockout abrogatesradiation induced pulmonaryinflammation[J].Proc Natl AcadSci U S A，1997，94（12）：6432-6437.

[9]Saito I，Terauchi K，ShimutaM，et al.Expression of celladhesion molecules in thesalivary and lacrimal glands ofSjogren's syndrome [J].J Clin LabAnal，1993，7（03）：180-187.

[10]Kapsogeorgou E K，Dim itriou ID，Abu-Helu R F，et al.Activationof epithelial and myoepithelialcells in the salivary glandsof patients with Sjogren'ssyndrome：high expression ofintercellular adhesion molecule-1（ICAM.1）in biopsy specimensand cultured cells[J].Clin ExpImmunol，2001，124（01）：126-133.