β-胡萝卜素(BC)广泛存在于有色植物中, 它作为营养素的重要性与其作为Vit.A前体功能密切相关。大量实验研究表明BC是一种免疫强化剂, Seifter E等人报导了BC可明显提高γ射线照后CBA小鼠存活率, BC在降低射线对机体正常组织损伤的同时还能提高射线对肿瘤的疗效、减轻化疗时的毒副作用。国内尚未见BC整体辐射防护方面报道, 本实验主要观察BC对X线照后小鼠的保护作用, 同时探讨其防护机制。

一 材料与方法 1 实验动物与分组

昆明种小鼠、BALB/C纯系小鼠、雄性体重23±2g, 由白求恩医科大学动物部提供。随机分成三组:对照组(S); 照射组(X); BC防护组(BC+X)。

2 实验药品及仪器

β-胡萝卜素(德国Merek公司)⁸H-TdR (北京原子能研究所), 刀豆素A(美国Sigma公司)LKB-1214型液闪测定仪(瑞典)。

3 照射条件

Phillips深部X线治疗机, 管电压200kV, 管电流10mA, 滤板0.5mmCu+1.0mmAl, 焦点距动物中心距离50cm, 将动物放入木质盒中, 水平旋转单次全身照射。剂量率0.288Gy/min, 照射剂量5Gy或2Gy。

4 动物处理

将动物随机分组后, BC防护组小队灌胃50mg/ks BC, 照射组和对照组分别给予等量生理盐水, 于给药后19小时X线照射。照后观察小鼠30日存活情况, BALB/C鼠于照后第一天眼球取血后脱臼处死, 无菌取脾后取肝脏, 照后30日将存活小鼠断头处死, 取脾和胸腺用扭力天平称重。

5 实验指标测定

① 小鼠30日存活率及保护指数测定

② 小鼠脾指数、胸腺指数的测定

③ 脾淋巴细胞转化率测定³H-TdR掺入法^[1]。

④ 血清中总巯基测定亚硝基铁氰法^[2]。

⑤ 肝组织中过氧化脂质(LPO)测定TBA显色法^[3]。

二 结果

1.BC对5 GyX线照后小鼠存活情况影响。结果见表 1。

从表 1中可以看出照前给予BC能明显提高照后小鼠存活率, 延长其存活时间, 保护指数达1.30以上。

2.BC对5GyX线照后小鼠胸腺、脾指数的影响。结果见表 2。

3.BC对2Gy照后BABL/C小鼠脾淋巴细胞转化率的影响。

2GyX线照后24小时无菌取脾, 制作脾单细胞悬液, 计数脾细胞并采用96孔培养板, 通过³H-TdR掺入利用液闪仪测定脾淋巴细胞转化率, 单位是每分钟衰变次数/5×10⁵细胞, 结果见表 3。

4.BC对2GyX线照后血清中总巯基及肝组织中LPO的影响。结果见表 4。

三 讨论

BC属于四萜类化合物, 它是多许植物中含量较高的一种类胡萝卜素, BC进入人体后能发挥抗氧化作用, 与其在植物中的功能一致。

本实验观察了照前预防性给予BC, 能明显提高照后小鼠存活率, 改善照后胸腺、脾指数, 增加照后脾淋巴细胞转化率, 与Seifter E及Mill E.E.D等人的报道一致。同时实验中又检测到BC能明显降低肝组织中LPO含量, 升高血中总-SH含量, 结果表明:CB能加快机体清除照后产生的自由基, 从而防止自由基的过氧化损伤。近年来大量的实验揭示BC不但具有Vit A前体功能, 同时它又具有超Vit A前体的特殊功能, 例如Vit A不能抑制单线态氧('O₂)而BC则能有效灭活'O₂, 显示它独特的生物学作用。

BC保护X线照后小鼠的可能机制:

1.清除或钝化自由基, 解除照后机体的“氧化应激状态”。

BC不仅能直接抑制产'O₂、阻断过氧化链锁反应, 而且能促进超氧化物歧化酶(SOD), H₂O₂酶等释放, 从而防止自由基的过氧化损伤, 减轻照后细胞膜的脂质过氧化损伤。

2.促进内源性-SH的释放

细胞内游离的-SH被认为是内源性放射防护剂, 电离辐射可使-SH含量急剧减少, 因为-SH是某些还原型酶的活性基因, 它能使照后体内产生的自由基(R^·)还原(RH)。R^·+G-SH→RH+GS^·。BC能明显增加照后血中总-SH含量、可能是它促进内源性-SH释放所致。

3.稳定靶结构, 提高细胞辐射耐受性

目前认为:辐射敏感靶是DNA和膜的复合体, 电离辐射产生的自由基可对DNA和膜产生损伤, 是引起染色体异常的原因之一, BC能有效清除自由基, 减轻自由基对DNA损伤, 提高了细胞辐射耐受性。