放射性心脏损伤的研究进展

放射性心脏损伤的研究进展

陈虹宇1王斐然2张艾蕊3孟璐3段丽蓉3

华北理工大学 唐山063000

【摘要】放射治疗（放疗）是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法，约40%的肿瘤可以通过放疗根治。但在放射线杀灭肿瘤细胞的同时，也会损伤周围的正常组织细胞，而放疗后出现的放射性心脏损伤是肿瘤患者死亡的常见原因。本文将对放射性心脏损伤发生机制的研究现状进行综述。

    关键词: 恶性肿瘤，放射治疗，放射性心脏损伤，机制

随着癌症筛查和早期诊断技术的发展，以及治疗手段的不断优化，我国恶性肿瘤的五年生存率在近十年来从30.9%升至40.5%,肿瘤进入慢病化管理时代1，肿瘤患者非肿瘤性死亡率在全因死亡率中的比例逐年升高，其中心脏疾病已成为非肿瘤性死亡的主要原因之一2。而胸部放疗，在有效地提高局控率及改善患者远期生存的同时，不可避免的对心脏进行辐射，导致放射性心脏损伤( radiation-induced heart disease,RIHD)。因此,现就RIHD的机制进行综述。

RIHD的机制

1.1内皮细胞损伤和炎症

   辐射诱导的内皮细胞损伤被认为是心肌损伤的主要和根本原因3，主要表现为毛细血管内皮细胞的增殖、损伤、肿胀、变性，和毛细血管数量明显减少。体内外实验均显示，内皮细胞暴露于辐射数小时后，除vWF表达增加外，e-选择素、p-选择素、细胞间细胞粘附分子(ICAM)、血小板-内皮细胞粘附分子-1(PECAM1)等促炎粘附因子的表达也增加，介导炎症细胞向组织浸润，促进急性炎症4。

1.2氧化应激

80%的组织和细胞是由水组成的，正常组织暴露于辐射(x射线、伽马射线、快速电子)后会分解水产生活性氧(reactive oxygen species, ROS)和活性氮(reactive nitrogen species ，RNS)5，这是电离辐射后导致正常组织损伤的重要物质，当细胞内抗氧化剂不能充分清除ROS时，很可能发生DNA损伤，导致DNA结构显著改变，最终细胞周期阻滞、凋亡、突变6。除了DNA损伤外，ROS还可导致脂质和蛋白质的过氧化，激活多种信号通路。

1.3钙超载和线粒体功能障碍

心肌细胞受到辐射后会刺激内质网将钙池中的钙离子释放到细胞质中，这个过程会引起线粒体钙超载，从而导致线粒体膜肿胀，出现线粒体通透性转变(MPT)和线粒体膜电位的丧失7，导致细胞凋亡。同时辐射会刺激线粒体产生大量ROS8，ROS也会进一步促进内质网钙池中钙的释放，导致钙超载9 。

1.4辐射的直接损伤

放疗相关的自主神经功能损伤是多因素共同作用的结果，辐射对神经的直接损伤被认为是一种重要的机制，因为躯体感觉纤维被很少或没有髓鞘包围10，因此很容易受到影响，同时活性氧(ROS)和活性氮增加，会引发炎症级联，进一步导致脱髓鞘、神经元凋亡和轴突萎缩。

总结与展望

放射治疗（放疗）是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法，约70%的肿瘤患者在治疗肿瘤的过程中需要用到放疗，约40%的肿瘤可以通过放疗根治，但在放射线杀灭肿瘤细胞的同时，也会损伤周围的正常组织细胞。尽管早期研究表明，心脏具有高度耐性和抗辐射性，但随着肿瘤治疗技术的不断发展，肿瘤患者的生存期逐渐延长，越来越多的患者出现了心血管并发症，包括瓣膜病、冠心病、心肌病等，可这也预示着心功能已经出现了严重的损伤，因此需要对放射性心脏损伤进行早期识别和干预。本文就早期RIHD的机制进行综述，为药物干预的时机和早期RIHD的诊断提供理论依据，以期最大程度地提高放射治疗的生存获益。

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