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鼻咽癌推荐的首选临床医疗方式是放疗。但大约24.34%的鼻咽癌病人在接受根治性的放疗疗法后,出现张口困难、吞咽困难、颈部僵硬和疼痛以及肩功能失调等放射性肌肉纤维化(Radiation induced muscle fibrosis,RIF)症状。RIF可以引起骨骼肌损害和纤维化并存,将深重影响生活质量,甚至危及患者生命。在骨骼肌损伤以后的肌肉再生,通常由骨骼肌卫星细胞(SCs)介导。SCs的重新激活可以应对肌肉损伤,增殖并分化为新的肌肉细胞,迁移到受伤部位,来修补受损的肌肉,或维持干细胞库的稳态。放射性肌肉纤维化现有的治疗方法有皮质类固醇激素、维生素E、己酮可可碱、超氧化物歧化酶、高压氧疗等,但疗效不甚理想。目前的临床治疗不能有效或完全预防放射后肌肉纤维化的发生,因此依然是一个重要的临床问题。RIF确切的病理生理学尚不完全清楚,需要动物模型来模拟临床相关性并探索良好的治疗方法。本研究目的:通过1.90Gy放疗构建大鼠放射性肌肉纤维化模型;2.分离提取并鉴定大鼠骨骼肌卫星细胞;3.揭示大鼠骨骼肌卫星细胞形成参与90Gy放疗形成大鼠放射性肌肉纤维化的形成,探讨放射性肌肉纤维化形成的新机制,为放射性肌肉纤维化的预防和治疗提出新的策略。【方法】72只SD大鼠,年龄7周左右,体重220g~250g左右。随机分成六组,(每组12只大鼠,一半是雄性,一半是雌性)。将5%戊巴比妥钠(0.1mL/100g)腹膜内注射到大鼠体内麻醉,并用标记物标记左大腿股骨内侧股直肌的表面。放疗由Nucletron Micro selectron-HDRIr-192后装系统(Nucletron公司/荷兰)给出,放射管固定在左大腿上的标记处。剂量标准化点在源中心下方0.5cm处,并且放疗区域在标记点周围为0.5cm半径。对照组(n=12)未放疗;5组实验组(90Gy-1w组,n=12;90Gy-2w组,n=12,90Gy-4w组,n=12,90Gy-12w组,n=12,90Gy-24w组,n=12)给予90Gy单剂量放疗,放疗后第1周、第2周、第4周、第12周、第24周取放疗部位提取组织、细胞,检测结果。【结果】1.放射性肌肉纤维化大鼠模型中,马松染色可见明显的纤维化,HE染色可见骨骼肌卫星细胞融合再生的肌肉纤维。2.放射性肌肉纤维化大鼠模型中,TUNEL染色可见放疗后4周发现明显更多的凋亡细胞。3.放射性肌肉纤维化大鼠模型中,电子显微镜显示对照组大鼠肌肉中的肌丝排列整齐,没有溶解的肌丝,细胞核正常且规则,线粒体可见,线粒体的结构完好无损。放疗后4周,肌丝排列整齐,核正常,但发现局部肌丝溶解和破坏,线粒体受损并发生空泡变性。此外,与对照组相比,形成了更多的自噬泡。4.放射性肌肉纤维化大鼠模型中,组织免疫荧光染色可见对照组大鼠的肌肉中只有很少的卫星细胞被激活,但是放疗组大鼠的肌肉在4周后激活了许多卫星细胞。5.放射性肌肉纤维化大鼠模型中,细胞免疫荧光显示在增殖状态下Pax7~+骨骼肌卫星细胞的荧光强度低于增殖的大鼠L6成肌细胞,在分化状态下MyHC~+骨骼肌卫星细胞的荧光强度相同。【结论】1.放疗激活了大鼠肌肉细胞再生。2.放疗导致大鼠肌肉凋亡。3.放疗激活了大鼠肌肉自噬并损伤线粒体。4.放疗激活了组织水平和细胞水平上大鼠肌肉细胞中骨骼肌卫星细胞的活化,我们成功地分离,提取并鉴定了大鼠骨骼肌卫星细胞。