中国公共卫生  2008, Vol. 24 Issue (10): 1245-1246   PDF    
引用本文
景学安, 宗传龙, 张献忠, 宋文刚, 苗苗, 李艳玲. 硒、维生素E和C联合拮抗X射线致DNA损伤作用[J]. 中国公共卫生, 2008, 24(10): 1245-1246.
JING Xue-an, ZONG Chuan-long, ZHANG Xian-zhong, et al. Antagonistic effects of sodium selenite,vitamin E and C on DNA damage[J]. Chinese Journal of Public Health, 2008, 24(10): 1245-1246.
硒、维生素E和C联合拮抗X射线致DNA损伤作用
景学安, 宗传龙, 张献忠, 宋文刚, 苗苗, 李艳玲     
泰山医学院基础医学部预防医学教研室, 山东泰安271000
收稿日期: 2008-01-19
基金项目: 山东省卫生厅资助项目(2004wh148)
作者简介: 景学安(1957- ),男,山东莱芜人,教授,学士,主要从事预防医学研究。
摘要： 目的 探讨硒、维生素E(VE)和维生素C(VC)对经X射线照射后的细胞抗氧化损伤作用. 方法 利用碱性单细胞凝胶电泳法(彗星实验),观察面积和尾长2个指标,并进行分组设计,分析3种抗氧化剂硒、VE和VC不同水平的抗氧化作用以及二者或三者之间的交互作用. 结果 硒、VE和VC单因素作用下,不同水平的彗星平均面积和尾长间差异均有统计学意义(P<0.0001),硒与VC的交互作用差异有统计学意义(P<0.05). 结论 硒、VE和VC分别可以拮抗因射线而产生的DNA损伤作用,其作用随浓度的增加而加强;硒与VC之间存在拮抗DNA损伤的协同交互作用.
关键词： 正交试验设计     抗氧化剂     辐射     DNA损伤     慧星试验    
Antagonistic effects of sodium selenite,vitamin E and C on DNA damage
JING Xue-an, ZONG Chuan-long, ZHANG Xian-zhong, et al     
Department of Basic Medicine, Taishang Medical University Taian 271000, China
Abstract: Objective To explore the anti-oxidization effects of sodium selenite,vitamin E and C after X-ray radiation. Methods Different dosages of sodium selenite,vitamin E and C were added into cell culture after irradiation to observe changes in DAN damage and synergistic effects between the both or three antioxidants by means of comet assay. Results Sodium selentie,vitamin E and C can decrease cell DNA damage(P<0.001).Synergistic effect existed between sodium selenite and vitamin C(P<0.05). Conclusion Sodium selenite,vitamin E,vitamin C can antagonize radiation DNA damage effectively,and the effect increases with the dose of the antioxidant.Synergistic effect exists between sodium selenite and vitamin C in antagonizing radiation DNA damage.
Key words: orthogonal design     anti-oxidation     radiation     DNA damage     cometassay    

细胞在受到高能射线照射后，DNA断裂为DNA单链或双链，将产生大量的自由基，并可继续诱发新的DNA断裂点。硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必需元素，GSH-Px可以及时清除细胞内的自由基[1]，避免其对DNA大分子的攻击；VE和VC也能以不同方式有效清除或俘获自由基。本文通过单细胞凝胶电泳技术[2]，从抗氧化剂拮抗细胞DNA损伤的角度来揭示硒、维生素E(VE)和维生素C(VC)之间的各自作用和协同作用，以探讨其对从事接触高能射线职业人员的保护作用。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 试剂

0.16gVC加入含10%二甲基亚砜(DMSO)的1640培养液至10ml；2.4gVE加入1ml DMSO溶解后再加1640培养液至10ml；亚硒酸钠40mg加含10% DMSO的1640培养液至10ml，混匀再用含10% DMSO的1640培养液稀释10000倍即得。其他试剂：淋巴细胞分离液(上海试剂二厂)；正常熔点琼脂糖(NMPA)、低熔点琼脂糖(LMPA)(进口分装试剂)；Triton X-100(上海试剂二厂)；溴化乙锭(美国Sigma公司)；月桂酰基氨酸钠(N-lauroyl sarcosine sodium)。

1.1.2 仪器

PCI图像自动分析系统(日本Nikon公司)；JF10F型携带式诊断X线机(西安恒星公司)；DYY-Ⅲ水平电泳仪(北京六一仪器厂)；荧光显微镜(日本Nikon公司)。

1.1.3 细胞培养

采用原代培养法，用脱臼法处死昆明种小鼠，取其脾脏，用D-Hank′s液洗涤后，置200目不锈钢网上，用剪刀剪碎，再用注射器柄挤压研磨，即成脾细胞悬液。将悬液置试管中，自然沉淀去大块组织，上层即为单个细胞悬液。用1640培养液调细胞浓度为1×106/ml。

1.2 方法 1.2.1 实验分组

采用正交试验设计(L27313)，硒，VE和VC各分为3个水平(浓度)，分别是亚硒酸钠(0，5，10μg/L),VC(0，0.195，0.39g/L)和VE(0，3.08，6.17g/L)，交互作用为硒和VE，硒和VC，VE和VC，共形成27种组合方式。各药品分别细胞培养板中，与脾细胞悬液一起温育，最后加注10% DMSO的1640培养液，使其培养孔中的终体积为400μl。

1.2.2 凝胶制备

制片与制胶；用全磨沙载玻片，取正常熔点凝胶(NMA)大约500μl，平铺于磨砂玻片的磨砂面上，使其表面平整，凝固后，置4℃10～20min，使凝胶固化。然后取低熔点凝胶(LMA)与细胞悬液按9：1的比例混合，在40℃，取50μl平铺于第一层凝胶上再置40℃ 10～20min，使凝胶固化。再经细胞溶解、碱处理与电泳、中和与染色过程即可进行镜检[2]。照射处理：细胞温育时间严格掌握在8h，细胞温育后立即进行制片。用X射线机照射(55KV，10mA,曝光时间0.8s)。

1.2.3 指标观察

在荧光显微镜下，选用激发波长549/10nm,抑制波长590nm，观察单细胞电泳图像(×400)每片计数50个细胞，每组2～3张琼脂板。用图像自动分析软件测定彗星的尾长和面积。

1.3 统计分析

应用SAS 8.1统计软件，采用正交设计统计方法分别分析彗星的尾长和面积。

2 结果 2.1 彗星面积和尾长正交设计统计分析(表 1，表 2)

表 1，表 2结果显示，硒、VE和VC单因素作用下，不同水平的彗星平均面积和尾长间差异均有统计学意义(P<0.0001)。而3种交互作用，只有硒与VC的交互作用差异有统计学意义(P=0.0117,P=0.0132)。

表 1 硒、VE和VC不同水平彗星平均面积(μm2)正交设计分析结果

表 2 硒、VE和VC不同水平彗星平均尾长正交设计分析结果（µm）

2.2 不同水平硒、VE、VC彗星平均面积和尾长多重比较(表 3)
表 3 不同水平硒、VE和VC彗星平均面积(μm2)和平均尾长（µm，x±s）

表 3显示，硒、VE、VC任意两水平之间彗星平均面积和尾长差异均有统计学意义(P<0.05)，表明各因素单独作用下，均可以拮抗因射线而产生的细胞DNA损伤，并且随水平的增高彗星面积和尾长有下降的趋势。

3 讨论

高能射线可以造成DNA损伤，并产生很多自由基，继而可以对细胞内物质进行二次损伤。从本实验结果看，硒、VE和VC可以有效降低细胞出现的这种二次损伤。

有研究显示，抗氧化剂对细胞DNA损伤的拮抗作用，如CHUANG Cheng-Hung等[3]发现，缺硒和VE的组织细胞易出现DNA损伤。舒亚等[4]发现，随着大豆异黄酮剂量的增加，DNA损伤程度相应减轻。吕明庄等[5]提示，芦荟提取液处理后可有效减轻肝、脾细胞DNA的损伤。徐静等[6]观察到不同抗氧化活性水果汁对老龄大鼠抗氧化功能的干预作用。张军[7]和夏涛等[8]提示适量的硒和VC对氟致DNA损伤有一定的拮抗作用。楚瑞奇等[9]发现硒对软骨细胞DNA有明显的保护作用。刘英莉等[10]发现经茶多酚联合VC、VE处理后，肺泡巨噬细胞DNA拖尾率显著性降低，拖尾长度也缩短。

本文研究显示，硒、VE和VC单因素作用下细胞均可以拮抗因高能射线而产生的DNA损伤，彗星面积和尾长2个相关指标都得到一致性的结论。并且随水平的增高彗星面积和尾长有下降的趋势。在交互作用分析中，在面积和尾长得到的结果显示，硒与VC存在着交互作用，即2个因素同时存在时具有协同作用，可有效地拮抗高能射线对细胞DNA的损伤，这种结果在减少高能射线对人体的损害中有积极意义。

参考文献
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