近年来, 由于电离辐射在人类生活中的广泛应用, 特别是在治疗癌症、食品保鲜、农业、工业和能源生产等方面的应用, 人们对辐射防护剂的需求逐渐增加。目前, 已经研究的辐射防护剂多为化学合成药物, 主要化合物类型集中在硫醇和氨基硫醇及其衍生物上。在这些早期研究的化合物中, 除了氨磷啶作为正常细胞保护剂用于肿瘤的临床治疗外, 多数由于其在有效剂量上毒性较大的缺点使其应用受到限制, 迫使人们从天然药物入手开发毒性小、适用于临床的防治放射损伤的药物[1]。银耳是传统的药食两用的药物, 多糖为其主要的活性成分。在我们的前期研究中, 发现银耳多糖对辐射引起的造血系统的损伤有较好的保护作用。为了考察对动物整体的辐射防护作用, 本文采用30天存活率和外周血液学参数研究银耳多糖的辐射防护作用, 期望为临床提供高效低毒的辐射防护剂。
1 材料和试剂 1.1 银耳多糖相对分子质量为68 000 daltons, 中国医学科学院放射医学研究所药物室从银耳孢子发酵粉中提取、分离得到的均一体多糖。
1.2 动物昆明种小鼠, 体质量18 ~ 22 g, 雌雄兼用, 军事医学科学院动物室, 许可证号: SCXK一(军) 2002 - 001。
1.3 仪器照射源: 137Cs伽马射线照射仪, 加拿大GammaⅡ 40型, 照射剂量率0. 78Gy /min, 照射剂量: 8Gy。
2 方法 2.1 30天存活率实验 2.1.1 动物的分组及给药方法动物随机分为6组, 每组12只。单纯照射组在接受8Gy射线照射前三天, 每天一次, 连续三次腹腔注射生理盐水0. 2ml。对照组同样连续三次腹腔注射生理盐水0. 2ml。银耳多糖治疗组分为四个给药剂量(分别为6, 18, 54, 72 mg /kg)。治疗组在照射前三天给药, 每天一次, 连续三次腹腔注射相应剂量的银耳多糖0. 2ml。在第三天接受8Gy伽玛射线照射。照射后连续观察30天。
2.1.2 观察指标观察不同处理组小鼠的存活情况, 计算存活率和平均存活天数。
2.2 血液学参数实验① 动物的分组及给药方法同30天存活率试验。②观察指标:分别在照射后第8, 14, 18天从小鼠尾静脉取血, 用血细胞计数仪测定外周血中白细胞数、红细胞数和血红蛋白的含量。
2.3 统计学分析采用SPSS 12. 0软件进行统计学分析。各组数值以± SD表示, 组间比较采用t检验。生存率实验采用Kaplan - Meier生存分析, 采用log - rank检验分析其显著性差异。显著性水平分为: P < 0. 05, P < 0. 01和P < 0. 001。
3 结果 3.1 小鼠30天存活率实验图 1为小鼠照射前腹腔注射不同剂量的银耳多糖, 照射后30天存活情况。结果可见, 单纯照射组45. 5%的小鼠在照射后第16天死亡, 其他动物分别在照射后第17 ~ 21天全部死亡。银耳多糖在以54和72 mg /kg剂量给药组, 在照射后第30天仍然有50%的小鼠存活。平均存活天数72 mg /kg剂量给药组长于54 mg /kg剂量给药组。银耳多糖以18 mg /kg剂量给药组, 在照射后第30天仍然有40%的小鼠存活。通过Kaplan - Meier生存分析, 采用log - rank检验表明, 银耳多糖在以18, 54和72 mg /kg剂量给药时与单纯照射组相比30天生存率有明显增高, 差异有统计学意义(P < 0. 05, P < 0. 01和P < 0. 001)。
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图 1 小鼠照射前给与银耳多糖，照射后30天存活率曲线 |
图 2为小鼠预防给与银耳多糖, 照射后第8, 14, 18天小鼠外周血中血红蛋白含量的变化情况。结果表明, 单纯照射组在照射后第14天血红蛋白含量降到最低, 此后慢慢恢复。银耳多糖在以54和72 mg /kg剂量给药组与单纯照射组相比, 在照射后第14天血红蛋白保持较高的水平, 照射后第18天恢复到接近正常水平。银耳多糖在以72 mg /kg剂量给药组血红蛋白含量与单纯照射组相比, 在照射后第14, 18天增高明显, 经统计学分析差异有统计学意义(P < 0. 05)。
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图 2 小鼠照射前腹腔注射银耳多糖，照射后血红蛋白含量变化分析 |
图 3为小鼠预防给与银耳多糖, 照射后第8, 14, 18天小鼠外周血中白细胞数量的变化情况。结果表明, 单纯照射组在照射后第8天白细胞数量降到最低, 之后开始回升, 到第18天达到3. 5 × 109 /L。银耳多糖在以18, 54和7 2mg / kg剂量给药组白细胞数量与单纯照射组相比, 照射后第18天恢复到较高水平。特别是银耳多糖在以72 mg /kg剂量给药组白细胞数量与单纯照射组相比有显著性增高(P < 0. 05)。
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图 3 小鼠照射前腹腔注射银耳多糖，照射后白细胞数量变化分析 |
图 4为小鼠预防给与银耳多糖, 照射后第8, 14, 18天小鼠外周血中红细胞数量的变化情况。结果表明, 单纯照射组红细胞数量与银耳多糖预防给药组相比在照射后第18天较低。银耳多糖在以72 mg /kg剂量给药组红细胞数量与单纯照射组相比, 照射后第18天恢复到较高水平, 经统计学处理有显著性差异(P < 0. 05)。
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图 4 小鼠照射前腹腔注射银耳多糖，照射后红细胞数量变化分析 |
通过我们的研究发现, 小鼠照射前连续三天以18, 54, 72 mg /kg剂量腹腔注射银耳多糖, 可以明显减轻照射对小鼠造成的损伤, 使存活率增强, 存活天数延长。特别是在以54, 72 mg /kg剂量给药时, 小鼠30d存活率为50%, 而照射组在照后第21天全部死亡。由于银耳为传统的营养食品, 从其中提取得到的银耳多糖毒性较低, 前期研究表明银耳多糖最大耐受剂量为2 000mg /kg。由此可以看出, 银耳多糖有希望作为低毒高效的辐射防护药应用于临床。
早期的研究表明, 银耳多糖具有诱导人单核细胞产生白介素- 1 (IL - 1), IL - 6和肿瘤坏死因子(TNF)的作用[2]。动物体内外实验提示IL - 1、IL - 3、IL - 6、TNF照射前单独或联合使用均具有一定的抗放效果(表现在剂量降低系数、平均致死剂量和脾集落形成单位的增加) [3, 4]。其中IL - 1最先被证实具有抗放作用, 且抗放效果最强[5]。由此推断, 银耳多糖辐射防护作用可能与其能诱导内源性的细胞因子分泌有关。
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