放疗是治疗恶性肿瘤的重要手段, 伴随着放射治疗常会产生不同程度的放射副反应或放射损伤。从细胞分子水平上讲, 放射损伤主要表现为造血系统损伤、免疫功能低下和自由基的产生。海藻多糖系海藻中所含的各种高分子碳水化合物, 由于其独特的结构和性质, 已引起人们的广泛关注, 研究表明, 海藻多糖具有增强免疫和抗氧化等多种功能。海藻低聚糖是海藻多糖经水解而获得的一种低分子量硫酸化多糖, 笔者研究了该海藻低聚糖对放射损伤的防护作用。

1 材料和方法 1.1 实验动物及照射方法

雌性小鼠(8周龄), 体重1 8 ~20g。6MVX直线加速器一次全身照射, 吸收剂量率1.0Gy/ min, 吸收剂量6.0Gy。

1.2 实验方法^[1-3]

(1) 实验1:小鼠200只随机分为正常对照组、照射对照组和3个海藻低聚糖。3个海藻低聚糖组剂量分别为5, 10和20mg/kg, 海藻低聚糖组每天腹腔给药一次, 正常对照组和照射对照组均腹腔注射等量生理盐水0.2ml/只。小鼠饲喂7d后, 除正常对照组外, 海藻低聚糖组和照射对照组小鼠均接受6.0GyX射线全身照射, 计算30d存活率。

(2) 实验2:小鼠50只, 随机分为正常对照组、照射对照组和3个海藻低聚糖组。3个海藻低聚糖组剂量分别为5, 10和20mg/kg, 海藻低聚糖组每天腹腔给药一次, 正常对照组和照射对照组均腹腔注射等量生理盐水0.2ml/只。小鼠饲喂7d后, 除正常对照组外, 海藻低聚糖组和照射对照组小鼠均接受6.0GyX-射线全身照射。在照射后15d取小鼠静脉血, 测定白细胞总数和红细胞数。另外, 分别测定小鼠脾脏指数、全血GSH-Px活力和血清SOD活力。白细胞总数、红细胞数:用血细胞自动分析仪测定。脾脏指数测定:小鼠称重, 取小鼠脾脏称重, 计算脾脏指数。脾脏指数=脾脏质量×1 000/体重全血GSH-Px活力测定:小鼠静脉抗凝血10μl, 加蒸馏水至1ml, 配成1:100的溶血液, 采用DTNB法测定A值, 根据GSH-Px活力计算公式, 计算各组小鼠GSH-Px活力。血清SOD活力测定:分别由小鼠尾静脉采血, 取血清, 按SOD测定试剂盒说明书操作, 测定A值, 根据SOD活力计算公式, 计算各组小鼠SOD活力。

1.3 统计学处理

标本的组间差异用t检验。

2 结果 2.1 观察

30d受照小鼠存活率海藻低聚糖组小鼠的死亡率明显低于照射对照组小鼠。照射后, 小鼠30d的存活率海藻低聚组为73% ~ 88%, 而照射对照组为15%。

2.2 外周血白细胞总数的变化

小鼠经照射后, 外周血白细胞总数比正常对照组显著降低; 海藻低聚糖组可明显对抗X射线照射引起的外周血白细胞总数的减少, 外周血白细胞总数比照射对照组明显升高(P < 0.01)

2.3 红细胞数的变化

照射对照组小鼠红细胞数明显低于正常对照组(P < 0.01), 而海藻低聚糖组显著高于照射对照组(P < 0.01)。

2.4 免疫器官重量的变化

照射对照组小鼠脾脏指数明显低于正常对照组(P < 0.01), 而5和10mg/kg海藻低聚糖组显著高于照射对照组(P < 0.01)。当海藻低聚糖组剂量升高到20mg/kg时, 脾脏指数与照射对照组相比差异没有统计学意义。

2.5 GSH-Px活力的变化

小鼠经照射后, GSH-Px活力降低, 照射对照组与正常对照组相比, 差异有显著性(P < 0.01);与正常对照组相比, 海藻低聚糖组小鼠GSH-Px活力虽然呈现不同程度地下降, 但与照射对照组相比, 酶活力仍在较高的水平, 其中20mg/kg剂量组, 差异有统计学意义(P < 0.01)。

2.6 SOD活力的变化

经照射小鼠SOD活力明显下降(P < 0.01), 与照射对照组相比, 三个剂量海藻低聚糖组小鼠的SOD活力均有不同程度地升高, 尤其是10mg/kg和20 mg/kg海藻低聚糖组GSH-Px活力升高显著(P < 0.05)。

3 讨论

本研究发现, 未给予海藻低聚糖的照射组动物生存率为15%, 给予海藻低聚糖组组动物的30d生存率最高达88%。可见, 小鼠的存活率与海藻低聚糖密切相关。免疫器官是辐射敏感组织又具有造血功能。小鼠经X射线全身照射后脾脏重量明显减轻, 表现为造血功能抑制、血细胞来源减少, 外周血白细胞数、红细胞数比正常对照组明显降低; 而给予海藻低聚糖组可明显对抗X射线照射引起的免疫器官重量下降, 并能明显升高外周血白细胞数和红细胞数, 表明海藻低聚糖对辐射损伤机体免疫器官的保护和造血功能恢复具有重要作用。照射将导致细胞内产生性质活泼的自由基, 自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化作用。机体内主要抗氧化物酶有SOD和GSH-Px, 而SOD是O₂^-的清除酶, 可催化超氧阴离子发生岐化反应; GSH-Px是还原脂质过氧化物的主要酶, 阻断脂质过氧化连锁反应。这些酶协调的发挥作用从而保护机体免受氧化损伤。它们的酶活力高低间接反应了机体清除氧自由基的能力大小。本实验结果表明, 照射对照组小鼠血液中GSH-Px、SOD酶活性均显著下降(P < 0.01), 海藻低聚糖组血液GSH-Px、SOD酶活性均有不同程度增加, 差异有统计学意义(P < 0.05), 故海藻低聚糖有增强抗氧化能力的作用。

海藻低聚糖具有较好的辐射防护作用, 其机理可能主要与其保护造血组织、提高机体免疫功能和抗氧化作用有关。