流行病学研究表明,恶性肿瘤已成为威胁人类健康的“头号杀手”。放射治疗是广泛应用于恶性肿瘤患者临床治疗主要或者辅助的手段。然而放疗不可避免地引发机体产生一些副反应,影响了放疗的效果及患者的生活质量,甚至危及生命。此外,核技术和核工业迅猛发展所伴随的潜在的核事故,将对受照人群的生命健康和财产造成难以控制的伤害。因此,探索影响放射损伤的因素、开发治疗电离辐射损伤的药物具有重要的应用价值和临床意义。本文系统地研究了食品添加剂P80加剧放射性肠损伤的效应,探索了丁酸及戊酸在肠型急性辐射损伤及造血系统损伤中的作用。第一部分:丁酸对乳化剂加剧的急性辐射肠损伤的救治作用本文探究了一种在食品、药品中普遍使用的乳化剂——聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯（简称聚山梨酯-80,或吐温80（P80））是否能够加剧电离辐射诱导的肠损伤及其内在的作用机制,并探索了一种治疗手段来克服P80恶化的肠型急性辐射损伤。高通量测序结果显示,安全剂量内短时间摄入P80能够改变肠道微生物的组成及丰度。更为重要的是,急性摄入P80导致腹部局部受照小鼠的生存率及体重降低,结肠缩短;小肠绒毛破坏、杯状细胞减少。实时定量PCR（Realtime-PCR）结果显示,摄入P80使得受照小鼠肠道完整性标识基因的表达量降低。正常小鼠在接受P80处理小鼠的粪菌移植后,更容易出现放射性肠损伤。高效液相色谱（HPLC）结果显示腹部局部照射使小鼠粪便中丁酸的含量降低,而P80处理后小鼠粪便中丁酸进一步降低。通过回补丁酸,我们发现丁酸能够显著改善小鼠的生存率及体重损失,完善肠道结构、促进黏液层分泌、上调肠道完整性相关基因和消化吸收相关基因的表达、上调粪便中抗炎因子白介素10（IL-10）、下调肠炎标志物脂质运载蛋白-2（LCN2）。此外,我们发现丁酸处理能够使肠道微生物的组成及丰度恢复至接近正常的水平。综上所述,我们的研究发现,安全剂量内短时间摄入P80增加小鼠放射敏感性,而这种效应能够通过补充丁酸来缓解。我们的研究为临床上盆腹腔肿瘤放疗病人的饮食及用药提供了必要的指导。此外,我们发现丁酸能够缓解P80加剧的放射性肠损伤。该研究为临床上盆腹腔肿瘤患者放疗的预后及康复提供了新的思路和技术。第二部分:戊酸对辐射诱导的造血系统及胃肠系统损伤的救治作用本文研究了一种肠道微生物的代谢产物——戊酸是否能够用于治疗急性辐射诱导的造血系统及胃肠系统损伤,并探讨了内在的机制。HPLC结果显示受照小鼠粪便中戊酸的含量显著降低,粪菌移植后,其粪便中戊酸的含量回升。基于此,我们发现戊酸能够显著提高全身受照小鼠的生存率、缓解造血器官损伤。ELISA结果显示戊酸处理能够显著降低电离辐射诱导的IL-6及TNF-α含量的升高。在腹部局部照射模型中我们发现,戊酸能够显著降低受照小鼠的体重损失和结肠长度的缩短。另外,我们通过Realtime-PCR和ELISA技术验证了戊酸能够降低小鼠小肠组织中IL-6及TNF-α的表达。通过高通量测序技术,我们发现TAI前、TAI后6天及12天,各组小鼠肠道菌群的丰度没有显著改变,但是戊酸处理能够恢复TAI诱导的小鼠肠道菌群组成的紊乱。通过同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ）的方法,我们分析了无腹部局部照射、单纯腹部局部照射和照射加戊酸处理组小鼠小肠中蛋白表达量的差异,最终选择角蛋白1（KRT1）作为研究对象。之后,Realtime-PCR结果显示戊酸使得腹部局部照射后小鼠小肠中KRT 1含量升高约14倍。最后,我们运用正常人源肠上皮细胞（HIEC-6）在体外水平对上述实验结果进行验证。细胞增殖实验显示戊酸能显著改善电离辐射抑制的细胞增殖。干扰细胞内源的KRT 1后,戊酸将不能够缓解电离辐射导致的细胞增殖抑制。综上所述,我们的研究发现,戊酸能够缓解小鼠受照后的造血系统及胃肠系统的损伤,其部分机制可能是通过改善全身照射后小鼠的炎症水平、恢复腹部局部照射后小鼠肠道微生物组成的改变及提高KRT 1的表达实现的。我们的研究为肿瘤放射治疗病人的的预后康复和意外照射导致放射性损伤的治疗提供了新的思路和新的技术,以及必要的理论依据。