国内外大量的天然药物防辐射作用研究结果显示, 天然防辐射药物能够提高放射治疗的增益比, 且毒性小、价格低廉。山楂(Crataegus)为蔷薇科(Rosaceae)山楂属植物, 主要成分包括黄酮类、三萜, 多酚类等, 有促进消化, 降血压、降血脂、抗肿瘤等作用^[1-4]。国外近期研究与氨磷汀(Aminfostine)比较山揸醇提取物腹腔注射对照射小鼠骨髓微核嗜多染红细胞发生率有明显保护作用^[5]。该论文选取云南昆明地区秋季山楂进行动物实验, 从体重、血细胞数、骨髓DNA含量及骨髓有核细胞数等指标观察山楂抗辐射作用。

1 材料和方法 1.1 实验材料

SPF级雄性健康6~8周昆明种小鼠, 体重18 ~22g, 昆明医学院动物实验中心提供。选用云南昆明秋季山楂, 由云南大学天然药物教研室制成含生药浓度为0.5g/ml的醇提液, 4℃冰箱保存待用。云南省肿瘤医院放疗中心⁶⁰Co远距离治疗机γ射线照射。

1.2 实验方法

将60只小鼠随机分成5组:正常对照组(Normal Control)、照射组(Irradiating Group, IR)、照射加药组(Irradiating+Drug)---高(IR+HD)、中(IR+MD)、低(IR+LD)剂量药物组, 每组12只小鼠。高剂量组15g/㎏、中剂量组7.5 g/㎏、低剂量组3.75g/㎏。照射加药组小鼠腹腔内一次性注射药物, 其余两组注射等容量生理盐水, 1h后实验组小鼠用⁶⁰Coγ射线6Gy照射, 剂量率为5Gy/min, 源皮距为80cm。分别在照射前、照后6d及12d称量小鼠体重、断尾取血检测血象三次, 照后12d, 处死小鼠, 取左右股骨骨髓检查骨髓DNA及骨髓有核细胞数。

1.3 统计学分析

不同时间的小鼠体重、血象, 骨髓DNA含量, 骨髓有核细胞计数均以均数±标准差表示, 统计学分析使用SPSS11.5软件进行处理。统计方法使用单因素方差分析(one-wayANOVA), 组间两两比较用LSD法检验。以α= 0.05作为检验水准, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 山楂醇提物对小鼠体重的影响

照射前5组小鼠体重无明显差异, 照后第6、12天正常对照组小鼠体重比其他4组明显增加, 差异有统计学意义(P<0.01), 而照射组与三个照射加药组小鼠体重比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表 1。

2.2 山楂醇提物对小鼠照射前后血常规的影响

查小鼠血常规, 照前5组红细胞、白细胞和血小板数值无明显差异。照后第6、12天比较, 正常对照组白细胞和血小板均明显高于其他4组, 差异有统计学意义(P<0.01)。三个给药组红细胞、白细胞和血小板数值高于IR组, 但红细胞比较无差异。用药组中白细胞和血小板数值明显高于单纯照射组, 差异有统计学意义(P<0.01或0.05)。详见表 2、3、4。

2.3 山楂醇提物对照射小鼠骨髓

DNA含量和有核细胞的影响比较照射后12d小鼠骨髓DNA含量和有核细胞计数比较, 正常对照组明显高于其他四组, 而三个给药组又高于照射组, 差异有统计学意义。见表 5。

3 讨论

电离辐射与机体的相互作用可分为直接作用和间接作用。主要是大量自由基生成, 通过自由基:抽氢反应、加成反应、电子俘获反应、歧化反应、过氧化反应、还原反应等方式造成生物大分子和生物膜的损伤, 引起生物大分子的结构和功能改变, 最终引起细胞代谢和功能障碍而损害细胞^[6]。研究表明, 多种中药组分通过清除自由基等发挥辐射防护作用。刘玉娟等^[7]研究发现葡多酚能显著降低辐射小鼠DNA损伤程度, 对DNA和染色体有辐射防护作用; 房岩等^[8]实验发现大豆异黄酮对辐射小鼠的红细胞、白细胞有明显保护作用。山楂中丰富的黄酮类、多酚类等物质可能是其辐射防护作用的物质基础, HossinimehrJ等^[5]发现山楂提取物对小鼠骨髓产生较好保护作用。

通过经典小鼠动物试验, 腹腔注射考察山楂醇提物对小鼠体重、血液系统等的保护作用。结果照射后各照射组小鼠体重先下降后回升, 且单纯照射组下降幅度最大, 但山楂醇提物腹腔注射动物与单纯照射组比较无统计学意义。

机体正常造血的维持和损伤后的重建系通过最原始细胞造血干细胞是产生各系血细胞, 由于造血干细胞具有很高的辐射敏感性, 受照射后造血干细胞急剧减少, 使外周血中成熟血细胞来源匮乏, 故外周血白细胞、红细胞、血小板均呈不同程度的降低。实验结果显示:照射后各组小鼠白细胞、血小板、红细胞均明显下降, 但给药组小鼠红细胞、白细胞和血小板下降幅度较小, 且第12天回升趋势均较单纯照射组好。分别分析血红细胞比较无统计学意义, 可能与成熟红细胞寿命长, 对放射不敏感, 照射后红系幼稚细胞的补充不足短期内不会影响血液常规中红细胞的变化。应该通过延长实验观察时间进一步探讨。各照射给药组与单纯照射组比较不同程度发现给药组白细胞、血小板回升情况较单纯照射组好, 其中, 用药中低剂量组白细胞、血小板均有统计学意义。说明腹腔注射山楂醇提物对受照小鼠具有一定程度的血液系统放射保护作用。从试验数据看, 高剂量组仍然表现出很好的放射保护作用, 但因为试验中小鼠死亡数较多, 统计分析未显出有意义, 可能是剂量过大对小鼠的毒性损伤所致, 也可以通过重复试验深入研究。

骨髓是成年机体的主要造血器官, 含有丰富的造血干细胞, 骨髓DNA含量和有核细胞数可以反映机体的造血功能状态。在照射后12d各给药组小鼠DNA含量和骨髓有核细胞数明显多于单纯照射组, 高剂量组最多。与山楂对外周血放射保护作用表现基本一致, 说明山楂醇提物腹腔注射对小鼠造血系统有明显的保护作用, 且与给药剂量有关。如果延长小鼠存活时间, 可能会更好地反应出外周血象的情况。

总之, 通过对受辐射小鼠腹腔注射山楂醇提物动物试验, 在国内首次初步发现对小鼠血液系统有一定的放射防护作用。更多实验证实和是否与山楂中丰富的黄酮类、多酚类等清除自由基、保护DNA修复的物质有关值得深入研究。