由核恐怖袭击或核事故引起的全身辐射,以及在腹部或盆部放射治疗过程中遭受的局部辐射,均可引起胃肠道结构及功能的损伤。牛磺酸(TAU)是人体内一种重要的游离氨基酸,具有膜稳定作用、抗氧化活性、抗炎作用以及钙离子调节等生物学功能。核因子红系2相关因子2(Nrf2)可以通过抗氧化酶如血红素加氧酶1(HO-1)等阻止细胞内的氧化应激,从而在抑制氧化应激中起到关键作用;目前已证明牛磺酸可以减轻辐射引起的神经系统、生殖系统、肾脏、肺损伤,但其对于放射引起的肠损伤的作用及机制尚不明确。[目的]研究牛磺酸对于放射引起的肠道损伤的减轻作用;研究相关的抗氧化应激反应;探讨相关分子通路及抗辐射损伤机制。[方法]第一部分:体内实验。(一)观察牛磺酸对全身辐射(TBI)后小鼠20天的存活率及体重的影响。由137 Xγ射线辐照器进行全身辐射以构建放射性肠道损伤模型。照射剂量:10Gy,剂量率:0.98Gy/分钟。小鼠随机分为三组(每组十只):(1)TBI+生理盐水对照组;(2)TBI+TAU(500 mg/kg)组;(3)TBI+TAU(1000 mg/kg)组。(二)探究牛磺酸对TBI后小鼠小肠粘膜结构改善作用。小鼠随机分为三组:(1)对照组;(2)TBI+生理盐水对照组;(3)TBI+TAU(1000mg/kg)组。对照组小鼠进行假放射线照射。在照后3.5天及5天后,分别进行如下指标的检测:1.苏木精-伊红(HE)染色法用于评估小鼠小肠绒毛和肠隐窝情况;2.末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记法(TUNEL法)用于分析小鼠肠道隐窝细胞的凋亡;3.定量聚合酶链反应(qPCR的)用于检测待测试的氧化应激分子的表达量。第二部分:体外实验。选用人小肠上皮细胞系(HIEC-6)。首先,CCK8实验评价辐照导致的细胞活力的抑制,并评估牛磺酸改善效果;其次,使用2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)荧光探针法检测细胞内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的水平;最后,qPCR用于检测小肠组织中Nrf2、HO-1分子的表达量。[结果]1.牛磺酸显著改善了经致死剂量照射的小鼠的体重下降情况并显著提高了存活率(P<0.05);2.牛磺酸改善了辐照导致的小鼠小肠绒毛及肠隐窝的结构的损伤。此外,牛磺酸也减少了由电离辐射引起的小鼠小肠绒毛及肠隐窝细胞的凋亡。3.牛磺酸减少了电离辐射对HIEC-6细胞活力的抑制;4.牛磺酸抑制了辐照后HIEC-6细胞内ROS的积累,并上调了抗氧化应激分子过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX-1)的表达。5.牛磺酸上调了辐照后小鼠小肠中Nrf2及其靶分子HO-1的表达。[结论]牛磺酸可以改善TBI诱导的小鼠肠道损伤,其机制为激活Nrf2/HO-1信号通路,上调抗氧化应激分子的表达,减少ROS的积累,最终缓解了辐照诱导的氧化应激。因此,牛磺酸是一种预防和治疗肠道放射性损伤的潜在药物,可能应用于恶性肿瘤放疗后副作用的治疗。