电离辐射为非特异性刺激，作用于机体后，通过物理、化学和生物学的复杂机理导致其细胞、组织、器官系统乃至整个机体功能代谢和器质性的损伤。细胞内含有大量水分，会在电离辐射作用下产生大量的氧自由基、羟自由基等，自由基对细胞的危害很大^[1]。减少射线对机体的损伤是辐射防护需要探讨和解决的问题。研究表明乳铁蛋白(Lactoferrin，LF)具有抗衰老、抗氧化、提高机体免疫力和抗肿瘤等多种生物活性。有报道LF可抑制多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和霉菌，且对热和pH稳定^[2]。Osmond RI^[3]等研究表明由乳腺细胞、白细胞分泌产生的乳铁蛋白进入组织细胞后，可以参与血液凝固、激活NK细胞、促进产生白细胞介素及肿瘤坏死因子等。1996年Shimmura等^[4]通过紫外线(UV-B)引起的兔角膜炎模型中发现, 泪液中含有LF可以减轻UV-B照射所引起角膜上皮的辐射损伤。Fujihara等^[5]通过鼠紫外线角膜炎模型观察到LF可抑制UV-B角膜上皮损伤。本研究推测乳铁蛋白可能有抗辐射作用，目前国内外关于这方面的报道还不多。本研究拟通过小鼠整体的辐射损伤作为动物模型，观察乳铁蛋白对辐射引起的抗氧化系统损伤的防护作用及其机制，为乳铁蛋白抗辐射功能的开发提供研究资料。

1 材料与方法 1.1 材料

balb/c小鼠(SPF级)，6周龄，清洁级，体重20~22g，雄性，购于北京华阜康生物科技股份有限公司【合格证号SCXK(京)2009-0004】，饲养于室温21℃~26℃，湿度60%~70%，饮水和饲料均经过无菌消毒。直线加速器(PRIMUS High Energy，德国西门子公司)，双目光学显微镜(日本Olympus光学工业株式会社)；人乳铁蛋白(Human Lactoferrin, HLF, Sigma-Aldrich)，SOD、MDA试剂盒(Sigma-Aldrich)。

1.2 方法 1.2.1 研究分组及给药方法

将小鼠按随机分组原则分为3组，即正常对照组、照射对照组和乳铁蛋白防护组，每组12只。乳铁蛋白防护组每天1次给小鼠灌胃，hLF溶液3 ml/次，(1.0 g/L hLF，灌胃前30 min，36 mghLF溶于36 ml生理盐水中，混匀，配制成1.0 g/L hLF溶液，室温放置)，正常对照组和照射对照组给予等量的生理盐水。

1.2.2 照射方法

采用西门子PRIMUS医用电子直线加速器，除正常组外，其余两组均实施加速器X射线照射，源皮距100 cm，照射野40 cm × 40 cm，照射剂量率为2 Gy/min。于室温下，将小鼠固定于固定架上进行全身照射，照射在山东省千佛山医院肿瘤放疗中心完成。

1.2.3 观察生存率

36只小鼠随机分成3组，即正常对照组、照射对照组、乳铁蛋白防护组。用乳铁蛋白灌胃30 d后，除正常对照组外，其余2组均实施加速器X射线全身照射，照射剂量为6.8 Gy。观察30 d内各组小鼠一般情况以及生存率并进行比较。

1.2.4 抗氧化试验及样本采集

36只小鼠随机分成上述3组，每组12只。连续灌胃7 d，最后1次灌胃2 h后照射对照组和乳铁蛋白防护组的小鼠接受2.0 Gy X射线全身照射，24 h后取眼球血测SOD、MDA；处死小鼠，取肝脏组织做切片。

1.2.5 外周血超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量测定

每组小鼠称重，眼球取血于非抗凝管中，室温放置2 h后，2 000 r/min，离心25 min(r=20 cm)，取上层血清，按照SOD、MDA试剂盒说明检测SOD活力和MDA水平。

1.2.6 肝脏组织形态的观察

肝脏组织经过固定，包埋，石蜡切片经脱蜡，HE染色，脱水，封固等程序，应用光学显微镜观察组织形态情况并拍照保存，对每组选取15个视野。

1.3 统计学方法

采用SPSS 16.0统计软件处理数据，数值以表示，3组间比较用单因素方差分析和q检验。检验水准α=0.05。

2 结果 2.1 乳铁蛋白对受照小鼠生存率的影响

本研究中，照射对照组小鼠在照后8 d生存率37.5%，30 d生存率0。而乳铁蛋白防护组照后8 d的生存率92.8%，30 d生存率为28.5%。照射对照组小鼠3 d开始死亡，死亡主要发生在4~8 d。乳铁蛋白防护组的小鼠从第8天开始出现死亡，主要发生在14~16 d。研究结果发现，第8 d、14 d小鼠的生存率乳铁蛋白防护组与照射对照组、正常对照组相比较，差异有统计学意义P < 0.05(表 1)。乳铁蛋白防护组的生存率和死亡小鼠的平均存活时间与照射对照组、正常对照组比较，差异有统计学意义，P＜0.05(表 2)。

2.2 乳铁蛋白对受照小鼠30 d生存质量的影响

小鼠受6.8 Gy X射线照射后30 d的生存状况显示，正常对照组小鼠体积明显增大、体重显著增加、饮水、饮食、活动、毛色、精神状态均正常，无死亡；照射对照组小鼠体重明显下降，饮食饮水量减少，毛皮光泽差，脱毛现象较严重，精神萎靡，活动减少，状态很差；乳铁蛋白防护组的损伤程度较照射对照组轻。

2.3 乳铁蛋白对受照小鼠血清抗氧化能力的影响

表 3示，照射对照组中小鼠受到2.0 Gy X射线照射后，血清中SOD活性明显下降，与正常对照组比较差异均有统计学意义，P < 0.05；乳铁蛋白防护组的小鼠受照后小鼠血清中的SOD活性与照射对照组比较明显升高，两组比较差异有统计学意义，P < 0.05。从照射对照组中可以发现小鼠受照后血清中MDA含量与正常对照组比较明显升高(P < 0.05)，乳铁蛋白防护组的MDA含量较照射对照组明显降低，P < 0.05。

2.4 小鼠肝脏组织病理学观察结果

辐射后24 h，正常对照组小鼠的肝脏形态光镜下可见组织结构正常，几个区域肝窦轻度扩张，偶尔可见肝细胞点状坏死。照射对照组小鼠肝脏的组织光镜下可见肝小叶、肝窦、肝细胞结构正常，体积增加，静脉壁增厚，水肿，中央静脉周围肝细胞肿大，肝窦及部分小血管有不同程度的扩张、充血、断裂，胞质疏松或变空，双核现象明显，肝细胞排列紊乱，也可见大量的凋亡细胞，并可见肝组织中有较多点灶状坏死，并且偶尔可以见到片状坏死。乳铁蛋白防护组肝组织上述现象不明显，与正常对照组的肝组织接近，肝小叶、肝窦、肝板及肝细胞结构正常，少数区域肝窦轻度扩张，偶见肝细胞点状坏死及纤维细胞增多(图 1)。

3 讨论

辐射不仅可以直接对组织细胞造成损伤导致机体产生各种损伤，还可引起基因突变、诱发肿瘤，造成衰老和缩短寿命等，也可以因其引起的基因突变导致组织损伤^[6-8]。X射线照射能够大大增加小鼠的死亡率。评价抗辐射药物最简单的方法就是观察实验动物辐照后30 d的生存率及其生存状态。本研究中，照射对照组小鼠照射后3 d开始死亡，死亡主要发生在4~8 d，小鼠在照后4 d生存率67%，30 d生存率0。而乳铁蛋白防护组照射后小鼠第8 d开始出现死亡，主要发生在14~16 d，死亡高峰时间往后推迟；小鼠在照后4 d、30 d的生存率分别为93.8%、28.5%。乳铁蛋白防护组与照射对照组、正常对照组小鼠的平均存活时间比较差异有统计学意义。本研究结果表明乳铁蛋白防护组能够显著提高经X射线照射后小鼠30 d的生存率、平均存活天数，延迟死亡的高峰时间，改善生存状态，进而说明了受照小鼠给与乳铁蛋白后，生存率明显提高，生存质量也有所上升，乳铁蛋白可能具有较好的抗辐射作用。

丙二醛(MDA)是氧自由基攻击细胞膜中的不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用而形成的脂质过氧化物。MDA的量可以反映机体内脂质过氧化的严重程度，从而间接反映细胞膜损伤的程度^[9]。SOD是胞内一种重要的抗氧化酶，催化O₂^-转化为H₂O₂和O₂的反应，SOD活力高低反应机体清除氧自由基的能力。射线照射后机体可产生自由基。氧自由基攻击细胞膜中生成的MDA，其能够攻击生物膜，可引起细胞损伤，进一步造成DNA链断裂、染色体畸变、早衰和生命缩短等现象^[10-11]。正常情况下，机体内存在抗氧化酶能够清除自身产生的自由基。但当机体产生大量的自由基时，机体很难清除，清除与产生的自由基失去平衡。研究结果显示，小鼠受到X射线照射后，SOD活力显著下降，MDA水平明显升高，提示可能存在机体的氧化-还原平衡遭到破坏；乳铁蛋白防护组的小鼠受到射线照射后，SOD活力较照射对照组有一定程度的增加，MDA含量水平较照射对照组下降，从一定程度上反映了体内的脂质过氧化物下降从而对DNA遗传物质的影响降低。以上结果表明乳铁蛋白能够降低由于射线引发的自由基数量，从而减少射线对细胞的损伤。hLF抗辐射作用途径之一有可能是通过改善抗氧化功能作用实现的。

李志沭等^[12]发现人乳铁蛋白对人鼻咽癌细胞增殖、人肝脏癌细胞的生长起到抑制作用，对正常细胞无抑制作用。由此可见，乳铁蛋白在临床上有一定的应用价值，但对于其在辐射损伤中是否有保护作用，以及这种辐射保护作用在临床放疗中是否有效还需进一步的研究。本研究通过建立小鼠全身辐射损伤模型，研究乳铁蛋白的抗辐射损伤作用，通过对肝脏组织切片HE染色的病理学检查，结果显示与照射对照组比较，乳铁蛋白防护组小鼠的肝脏损伤明显减轻、肝细胞凋亡明显减少，说明辐射对肝脏组织有损伤作用，但乳铁蛋白能够减轻辐射对小鼠肝组织的损伤作用。

本研究表明，人乳铁蛋白可提高受照小鼠的生存率、生存质量，提高血清SOD活性并显著抑制血清MDA含量的升高，也可减轻肝脏组织的损伤和肝细胞的凋亡。提示其对小鼠急性辐射损伤具有一定的保护作用。但是研究需要进一步证实，其辐射防护的机理尚待进一步研究。