目的:构建不同剂量单次照射下放射性心脏损伤小鼠模型,观察心脏组织病理形态学变化,测定心脏组织中的TLR4、NF-κB、NLRP3、IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-α的表达水平,探讨TLR4、NF-κB、NLRP3调控的细胞焦亡与放射性心脏损伤的关系。方法:建立放射性心脏损伤小鼠模型,同样条件下饲养的C57BL/6小鼠(雌性)30只,随机分成3组,每组10只,为对照组、实验1组和实验2组。对照组不做任何处理,实验组用生物学X射线辐照仪以不同剂量照射小鼠心脏部位(剂量率100 c Gy/min),照射野1 cm×1 cm。实验1组照射剂量为2Gy,实验2组照射剂量为20Gy。单次照射后26周处死所有小鼠取心脏组织进行病理切片染色,用苏木精-伊红(HE)染色观察大鼠心肌细胞、成纤维细胞及细胞间质病理形态学改变。用实时荧光定量聚合酶链式反应(QPCR)法检测心脏组织中炎症因子IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-αm RNA的表达水平;用蛋白质免疫印记法(Western blot)检测心脏组织中TLR4、NF-κB、NLRP3相对表达水平。结果:1、正常心肌细胞长条形排列,排列较整齐,细胞核位于细胞中央,呈椭圆形,淡染,为蓝紫色,细胞质染为红色,染色均匀。成纤维细胞呈梭形,细胞核长条形位于细胞中央,深染,为蓝色,细胞质染为红色,血管结构完整。照射后26周,心肌细胞排列紊乱,欠规整,间隙增宽,心肌细胞核轻度固缩,染色加深,成纤维细胞增多,部分断裂,可见少量炎性细胞,以20Gy照射组最为严重。2、与对照组比较:放射线照射后26周各照射组小鼠心肌组织中IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α的m RNA表达水平均明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与2Gy组比较:20Gy组IL-6、TNF-α、IL-10的m RNA表达水平均明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05);而两个照射组间IL-1βm RNA的表达无明显差异,无统计学意义(P>0.05)。3、与对照组比较,放射线照射后26周各照射组小鼠心肌组织中TLR4、NF-κB、NLMedial orbital wallRP3的相对表达水平明显升高,以20Gy组为著,差异具有统计学意义(P<0.05)。两个照射组组间比较,2Ipatasertib IC500Gy组TLR4、NF-κB的表达水平明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05);两个照射组间NLRP3的表达水平无明显差异,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:1、不同剂量单次放射线照射小鼠心脏,引起心肌细胞形态学改变,照射剂量越高心肌细胞形态改变越明显,MC3 IC50表明心脏损伤的严重程度与剂量有关。2、放射线照射可引起心肌组织中TLR4、NF-κB、NLRP3、IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-α的表达上调,且长时间存在,可能参与了放射性心脏损伤的发生和发展过程。TLR4、NF-κB、NLPR3介导的细胞焦亡与放射性心脏损伤有关,不同剂量照射后的小鼠心脏组织中出现细胞焦亡和炎症反应的程度各不相同。