2021 ESC | 放射治疗诱导心脏损伤的小鼠模型新见解

编译：天津医科大学第二医院  王兆佳   刘彤

01 背景/INTRODUCTION

抗癌治疗的改善使放射治疗后患者远期生存率增加。因此，深入理解放疗后心脏毒性越来越重要。长期不良心血管事件可能会在放射治疗后几年或几十年内出现，而放疗与其他癌症治疗的相对贡献往往只能估计。最近的实验和临床证据表明，包括劳累性呼吸困难的心血管症状，可能是由射血分数保留性心力衰竭（HFpEF）引起，然而放射治疗对患者的影响仍然不完全清楚。

02 目的/ PURPOSE

研究者旨在描述放射治疗诱导心肌病的发展过程，并阐明潜在的病理机制。

03 方法/ METHODS

小鼠给予单剂量的全胸部照射（12.5Gy），并在照射后1天、3天、3周、6周、12周、16周、20周和25-30周取材。

使用流细胞技术（FACS）对不同时间点的内皮细胞和免疫细胞进行量化。

使用激光层照荧光显微技术（LSFM），通过CD31染色对内皮细胞损伤的结构变化和定位进行成像。

纤维化的进展情况通过qRT-PCR（fibronectin和TGFβ分子）、免疫印迹（胶原蛋白-1，α平滑肌肉）和免疫组织化学法确定。

通过超声心动图和血流动力学进行功能检测。

04 结果/ RESULTS

通过流式细胞术（FACS），与空白对照组相比，在放射后6周的小鼠心脏中的CD31表达显著减少，提示内皮损伤。激光层照荧光显微技术（LSFM）显示较低密度的CD31染色区域，特别是在左心室边缘区域，提示结构变化。此外，研究者检测了心脏免疫细胞对固有免疫和适应性免疫的应答，结果显示心脏免疫细胞对不同时间点组织损伤表现出特异性反应。放射后6周单核细胞的浸润，而放射后12周单核细胞和巨噬细胞浸润出现高峰。  

对于心脏长期损伤，通过RNA、蛋白质水平以及组织学技术分析发现，心肌纤维化在胸部照射20周后存在显著变化。这可能与舒张功能紊乱的超声心动图参数（等容舒张时间/二尖瓣减速时间升高）相关。此外，PV导管注射多巴酚丁胺后，通过心输出量和每搏输出量的测量，发现放射后小鼠的心脏储备功能减少。

05 结论/CONCLUSION

研究者描述了小鼠胸部放射后一种新的时间依赖性内皮细胞损伤和免疫细胞反应，这也可以用LSFM成像。远期损伤显示心脏纤维化与舒张功能障碍和收缩储备功能降低相关。此外，小鼠模型的使用将有助于新型治疗方法的探索。

【作者】 SM Mrotzek 1  , F Wirsdoerfer 2  , S Korste 1  , L Michel 1  , L Gockeln 2  , U Hendgen-Cotta 1  , V Jendrossek 2  , T Rassaf 1  , M Totzeck 1  ,  1University Hospital of Essen (Ruhr), Department of Cardiology and Vascular Medicine, West German Heart and Vascular Center - Essen - Germany ,  2University Hospital of Essen (Ruhr), Institute of Cell Biology (Tumor Research) - Essen - Germany 

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