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摘要 目的 探讨低剂量放疗（LDRT）对大鼠创伤性股骨头坏死（TIONFH）骨重建的促进作用及其机制。
方法 选取健康雄性5月龄SD大鼠48只，体重（400±20）g，按随机数字表法分为假手术组、创伤组、1.0 Gy照射组和2.0 Gy照射组，每组12只。创伤组、1.0 Gy照射组和2.0 Gy照射组采用双侧股骨颈血管结扎建立TIONFH模型，假手术组仅切开皮肤和牵拉肌肉而不破坏髋关节囊。术后24 h，采用直线加速器分别对1.0 Gy照射组和2.0 Gy照射组的股骨头部位进行单次1.0 Gy、2.0 Gy剂量的X线照射治疗。治疗后4周，取股骨头组织并提取骨髓源单核细胞，进行以下分析：（1）通过大体观察评估股骨头形态，并采用micro⁃CT测量骨微结构参数，包括骨体积分数（BV/TV）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）和骨小梁分离度（Tb.Sp）。（2）通过HE染色、成骨细胞碱性磷酸酶（ALP）染色及茜素红染色评估骨组织形态与成骨分化及矿化能力。（3）采用抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察破骨细胞分布及成熟情况；进一步通过免疫组化与免疫荧光检测含F⁃box结构域蛋白7抗体（FBXO7）的表达。（4）利用墨汁明胶心脏灌注技术观察骨内血管数量与面积。（5）通过免疫组化与免疫荧光检测巨噬细胞标志物甘露糖受体（CD206）的表达。（6）通过蛋白质印迹法分析磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）信号通路相关蛋白磷酸化水平，以及成骨、破骨和血管生成相关蛋白的表达情况。
结果 治疗后4周，与假手术组相比，创伤组股骨头表面出现明显“虫蚀”样改变，1.0 Gy照射组和2.0 Gy照射组股骨头表面均更加平整，而1.0 Gy照射组股骨头表面更为光滑。micro⁃CT结果显示，与假手术组相比，创伤组骨小梁更加稀疏，BV/TV和Tb.N均降低（P<0.05），Tb.Sp升高（P<0.05），且Tb.Th呈降低趋势（P>0.05）；与创伤组相比，1.0 Gy照射组骨小梁更为致密，BV/TV和Tb.N均升高（P<0.05），Tb.Sp降低（P<0.05），且Tb.Th呈升高趋势（P>0.05）；与1.0 Gy照射组相比，2.0 Gy照射组BV/TV、Tb.N 和Tb.Th 均降低，其中BV/TV 降低差异有统计学意义（P<0.05），而Tb.Sp 呈升高趋势（P>0.05）。HE染色结果显示，假手术组骨组织结构正常，而创伤组骨小梁稀疏，空骨陷窝数量显著增多；与创伤组相比，1.0 Gy照射组和2.0 Gy照射组骨小梁密度均有提高，但1.0 Gy照射组更为致密。成骨ALP染色和茜素红染色的定性分析结果显示，与假手术组相比，创伤组成骨细胞分化能力减弱，矿化结节形成受限；与创伤组相比，1.0 Gy照射组成骨细胞分化能力和矿化能力增强，而2.0 Gy照射组较1.0 Gy照射组分化能力和矿化能力减弱。骨组织TRAP染色结果显示，创伤组成熟破骨细胞占比（5.3%）较假手术组（1.5%）升高（P<0.05）；与创伤组相比，1.0 Gy照射组占比（1.8%）显著降低（P<0.05），2.0 Gy照射组占比降至3.4%（P>0.05），且2.0 Gy照射组占比较1.0 Gy照射组呈升高趋势（P>0.05）。FBXO7的免疫组化与免疫荧光检测结果显示，与假手术组相比，创伤组FBXO7棕色染色加深，而1.0 Gy照射组棕色染色进一步加深，且广泛分布于骨小梁周围；与1.0 Gy照射组相比，2.0 Gy照射组棕色染色减少，免疫荧光结果与之一致。墨汁灌注结果显示，创伤组骨血管数量和面积均较假手术组减少（P<0.05）；与创伤组相比，1.0 Gy组血管数量和面积均显著增加（P<0.05），2.0 Gy组血管数量和面积也多于或大于创伤组（P>0.05）；与1.0 Gy照射组相比，2.0 Gy照射组血管数量和面积均减少（P<0.05）。CD206的免疫组化与免疫荧光结果显示，创伤组较假手术组CD206棕色染色加深，荧光强度增强；1.0 Gy照射组棕色染色加深，荧光增强，且高于创伤组和2.0 Gy照射组。蛋白质印迹法检测结果显示，与假手术组相比，创伤组磷酸化PI3K（p-PI3K）/PI3K、核因子⁃κB受体活化因子配体（RANKL）及血管内皮生长因子（VEGF）呈上调趋势，磷酸化AKT（p⁃AKT）/AKT呈持平趋势，RUNT相关转录因子（RUNX2）呈下调趋势。与创伤组相比，1.0 Gy照射组p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、RUNX2及VEGF呈上调趋势，RANKL呈持平趋势；与创伤组相比，2.0 Gy照射组p⁃PI3K/PI3K、p⁃AKT/AKT及RUNX2呈上调趋势，RANKL及VEGF表达呈下调趋势；与1.0 Gy照射组相比，2.0 Gy照射组p⁃PI3K/PI3K、p⁃AKT/AKT、RUNX2、RANKL及VEGF表达均呈下调趋势。
结论 LDRT可能通过激活PI3K/AKT信号通路，改善骨重建、抑制破骨细胞成熟、促进血管生成并诱导抗炎巨噬细胞极化，从而缓解大鼠TIONFH的进展。
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