这篇文献为一项原始研究报告，标题为《Inorganic nitrate alleviates total body irradiation-induced systemic damage by decreasing reactive oxygen species levels》，由Shimin Chang博士、Liang Hu博士、Yipu Xu博士、Xiangchun Li博士、Linsha Ma博士、Xiaoyu Feng博士、Jingsong Wang博士、Y Chunmei Zhang博士和Songlin Wang博士等多位学者合作完成。研究发表在《International Journal of Radiation Oncology Biology Physics》期刊上，接受出版日期为2018年11月10日，文章的DOI为https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2018.11.021。
本研究的主要领域为辐射生物学与放射治疗。常规放射治疗是治疗癌症患者的重要手段，但其副作用常常引起多脏器损伤，影响治疗效果。特别是全身辐射（Total Body Irradiation, TBI）对小鼠的系统性损伤已经得到了较为深入的研究。TBI不仅对造血系统造成损伤，还对肝脏、心脏、肺部等多个器官产生影响。因此，保护放射敏感器官、减少放射引起的全身损伤成为了放射治疗中一个重要的研究方向。近年来，研究者发现无机硝酸盐（inorganic nitrate）可能具有抗辐射保护作用，因此本研究的目的是验证无机硝酸盐对TBI引发的系统性损伤的保护作用，尤其是其通过减少反应性氧种（Reactive Oxygen Species, ROS）水平来实现的机制。
本研究采用C57BL/6小鼠模型，分为4组：1) IR组（仅接受5Gy辐射），2) Naive组（未处理），3) Nano3组（仅给予2mmol/L硝酸盐饮水），4) IR + Nano3组（接受5Gy辐射并给予2mmol/L硝酸盐饮水）。实验前，小鼠在给药组接受为期一周的硝酸盐预处理。所有小鼠的存活、体重变化及血液指标进行了监测。
研究开始前，小鼠先接受为期一周的饮水中含有2mmol/L无机硝酸盐（Nano3）的预处理，之后接受5Gy的全身辐射（TBI）。实验的主要步骤包括： 1. 存活率与体重监测：对各组小鼠在辐射后不同时间点（包括0天、7天、30天）进行存活率和体重变化监测。 2. 血液学检查：采集外周血，分析白细胞、红细胞和血小板数量的变化，并通过流式细胞术检测外周血淋巴细胞中磷酸化的组蛋白H2AX（p-H2AX）水平，以此作为早期DNA损伤标志。 3. 组织采样与分析：在不同时间点（2小时、4小时、6小时、24小时、7天、30天），收集小鼠的心脏、肝脏、肺部、下颌腺等组织，检测ROS水平、p-H2AX、53BP1（p53结合蛋白1）等DNA损伤标志物，使用免疫荧光染色技术对其进行分析。同时，检测组织中凋亡标志物Bax、Caspase 3的基因表达水平，以此评估辐射引起的细胞凋亡情况。 4. ROS检测：通过ROS荧光染色法，检测小鼠肺部和下颌腺的ROS水平。 5. 细胞凋亡检测：通过末端脱氧核糖核酸转移酶（TUNEL）标记法，评估辐射后各组小鼠肺部和下颌腺的凋亡细胞。
所有数据均通过SPSS 19.0进行统计分析，采用单因素方差分析（ANOVA）或非参数检验（Kruskal-Wallis检验），并使用Bonferroni事后检验进行多重比较。显著性水平设定为P < 0.05。
研究结果表明，虽然IR + Nano3组小鼠的生存率未见显著改善，但体重下降得到了显著减缓。接受硝酸盐处理的小鼠在辐射后7天恢复了大约50%的外周白细胞数、100%的红细胞数和29%的血小板数。而IR组小鼠的血液细胞数恢复较差，分别为30%、88%和15%。此外，IR + Nano3组的外周血淋巴细胞中p-H2AX水平明显低于IR组，表明硝酸盐处理能够有效降低DNA损伤。
在各组织的分析中，IR + Nano3组的小鼠肺部和下颌腺的p-H2AX、53BP1和ROS水平在辐射后2小时、4小时和6小时的显著下降。此外，通过TUNEL染色法发现，IR + Nano3组的小鼠肺部和下颌腺的凋亡细胞数量显著减少，Bax和Caspase 3的mRNA表达也显著低于IR组，说明硝酸盐处理能够有效抑制辐射引起的细胞凋亡。
本研究表明，无机硝酸盐能够通过降低ROS水平和抑制Bax-Caspase 3凋亡通路，显著减轻TBI引起的系统性损伤。这一发现为放射治疗中辐射保护剂的开发提供了新的思路。尽管硝酸盐在不同器官的保护效果存在差异，但其在肺部和下颌腺的显著保护作用，揭示了无机硝酸盐作为放射保护剂的潜力。未来的研究可以进一步探索硝酸盐在其他类型辐射损伤中的应用，以及其作用机制的深入研究。
本研究为无机硝酸盐作为辐射保护剂的应用提供了有力的实验数据支持，具有重要的科学价值和临床应用前景。