王 昂 石衛(wèi)民 宋維舒 高 蕾 (廣東省第二人民醫(yī)院腫瘤一科，廣東 廣州 5037)

兒茶素對(duì)X射線全身照射小鼠的保護(hù)作用

王 昂 石衛(wèi)民 宋維舒 高 蕾1(廣東省第二人民醫(yī)院腫瘤一科，廣東 廣州 510317)

目的探討兒茶素對(duì)X射線全身照射小鼠的防護(hù)作用。方法采用6 MV X直線加速器一次性全身照射小鼠，藥物加照射組以每日200 mg/kg兒茶素的劑量灌服動(dòng)物10 d后施行照射。觀察小鼠體重變化，外周血白細(xì)胞總數(shù)，平均存活時(shí)間，30 d生存率。結(jié)果藥物加照射組小鼠體重減輕低于單純照射組，平均生存時(shí)間明顯長(zhǎng)于單純照射組，30 d存活率比單純照射組明顯升高，而且兒茶素能加快受照射小鼠外周血白細(xì)胞的恢復(fù)。結(jié)論兒茶素對(duì)X射線全身照射小鼠有明顯的輻射防護(hù)作用。

兒茶素;輻射防護(hù);存活率

射線輻射可以導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生各種損傷，引起突變，誘發(fā)腫瘤及引起衰老，主要機(jī)制是放射線作用使機(jī)體產(chǎn)生大量自由基導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化〔1〕。近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn)兒茶素是一種有效的羥自由基清除劑，能有效清除多種自由基，使射線的間接作用對(duì)機(jī)體的損傷大為減少，從而起到輻射防護(hù)作用〔2，3〕。有研究發(fā)現(xiàn)其單體及混合體對(duì)不同組織具有不同程度的輻射防護(hù)作用，其研究見(jiàn)于外周血淋巴細(xì)胞、小腸絨毛細(xì)胞等〔4，5〕。本實(shí)驗(yàn)擬對(duì)此進(jìn)行研究，為兒茶素的綜合利用提供科學(xué)根據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動(dòng)物 健康昆明種雌性小鼠，體重17～20 g，購(gòu)自廣州中醫(yī)藥大學(xué)廣東省中醫(yī)院中醫(yī)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

1.1.2 兒茶素混合品 本品為表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)，表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)、表沒(méi)食子兒茶素(EGC)和表兒茶素(EC)混合品，由廣東省中藥研究所提供，純度為92%。

1.2 方法

1.2.1 照射條件 使用美國(guó)瓦里安公司的VARIAN 2300C直線加速器(廣州中醫(yī)藥大學(xué)廣東省中醫(yī)院腫瘤科)產(chǎn)生的6 MV X線，照射距離1m，照射劑量6 Gy，劑量率1 Gy/min，小鼠一次性全身照射。

1.2.2 照射方法 按體重將120只雌性小鼠隨機(jī)分為四組，即空白對(duì)照組，單純照射組，單純藥物組，藥物加照射組。藥物加照射組以生理鹽水稀釋兒茶素，以每日200 mg/kg的劑量灌服動(dòng)物10 d后施行照射。單純藥物組以生理鹽水稀釋兒茶素，以每日200 mg/kg的劑量灌服直至活殺;對(duì)照組及單純照射組灌服等量生理鹽水。照射后一半動(dòng)物在照射后3、10 d取血進(jìn)行白細(xì)胞計(jì)數(shù)，另一半觀察重量(g)變化、平均存活時(shí)間和30 d存活率。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS10.0軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)資料采用±s表示，四組間小鼠重量的比較采用ONE－WAY ANOVA進(jìn)行單因素方差分析，兩組間小鼠重量的差異采用LSD多重比較法。四組間30 d小鼠存活率的比較采用χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 兒茶素對(duì)受照射小鼠體重的影響 各組小鼠在實(shí)驗(yàn)前體重?zé)o顯著差異(F=2.173，P=0.242)。經(jīng)上述相應(yīng)處理后10 d，空白對(duì)照組、單純藥物組、藥物加照射組小鼠重量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，單純照射組小鼠體重增長(zhǎng)不明顯。統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)表明，四組小鼠體重存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F=6.729，P=0.037)，其中單純照射組小鼠重量明顯低于空白對(duì)照組(P=0.043)、單純藥物組(P=0.034)和藥物加照射組(P=0.046)。而空白對(duì)照組、單純藥物組和藥物加照射組三組間小鼠重量無(wú)顯著差異(F=1.894，P=0.386)。見(jiàn)表1。

2.2 兒茶素對(duì)受照射小鼠白細(xì)胞的影響 各組小鼠實(shí)驗(yàn)前白細(xì)胞水平無(wú)顯著差異(F=1.796，P=0.12);經(jīng)上述因素處理后3 d，單純照射組小鼠白細(xì)胞顯著低于空白對(duì)照組(P=0.025)和單純藥物組(P=0.221)，藥物加照射組小鼠白細(xì)胞也顯著低于空白對(duì)照組(P=0.042)和單純藥物組(P=0.037)，而且單純照射組小鼠白細(xì)胞也顯著低于藥物加照射組(P=0.043)，但空白對(duì)照組與單純藥物組之間未見(jiàn)顯著差異(P=0.510)。處理后10 d，單純照射組與藥物加照射組小鼠白細(xì)胞逐漸上升，各組間比較與處理后3 d有類似的表現(xiàn)。見(jiàn)表2。

表1 對(duì)照組與各實(shí)驗(yàn)組小鼠體重比較(g，±s，n=15)

表1 對(duì)照組與各實(shí)驗(yàn)組小鼠體重比較(g，±s，n=15)

與單純照射組比較:1)P＜0.05

組別0 d 10 d空白對(duì)照組 21.21±2.10 23.03±2.211)單純照射線 20.91±2.01 21.10±1.99單純藥物組 20.63±1.92 23.29±2.181)藥物加照射組 21.52±2.25 22.64±2.371)

表2 處理后不同時(shí)間各組小鼠白細(xì)胞水平(×109/L，±s，n=15)

表2 處理后不同時(shí)間各組小鼠白細(xì)胞水平(×109/L，±s，n=15)

與單純照射組比較:1)P＜0.05;與藥物加照射組比較:2)P＜0.01;下表同

組別3 d 10 d空白對(duì)照組 8.67±0.811)2) 8.51±0.741)2)單純照射組 0.75±0.32 1.18±0.53單純藥物組 8.70±0.891)2) 7.96±0.721)2)藥物加照射組 1.80±0.441) 6.04±0.641)

2.3 兒茶素對(duì)小鼠存活天數(shù)的影響 四組存活時(shí)間存在顯著性差異(F=11.9412，P=0.000)，其中單純照射組存活時(shí)間顯著低于空白對(duì)照組(P=0.004)和單純藥物組(P=0.012)，藥物加照射組存活時(shí)間也顯著低于空白對(duì)照組(P=0.008)和單純藥物組(P=0.003)，而且單純照射組存活時(shí)間顯著低于藥物加照射組(P=0.004)。藥物加照射組與單純照射組相比，30 d的生存率顯著增加。見(jiàn)表3。

表3 四組小鼠平均存活時(shí)間(d)及存活率〔n(%)〕比較(n=15)

3 討論

兒茶素，分子式 C15H14O6，包括4種單體成分:EGCG，ECG、EGC和EC，其結(jié)構(gòu)能夠?yàn)樽杂苫?，使自由?R·)成為穩(wěn)定的RH，從而消除自由基，因此具有抗衰老，抑制炎癥反應(yīng)，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，以及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等作用〔6，7〕。機(jī)體受到射線照射后，最初的事件就是通過(guò)直接作用和間接作用產(chǎn)生自由基(包括HO，O，H2O2等)，自由基作用于細(xì)胞成分(如膜、胞漿體和DNA)，細(xì)胞成分損傷的信號(hào)啟動(dòng)了細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致一系列細(xì)胞因子的表達(dá)并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡、增殖或細(xì)胞外基質(zhì)蛋白產(chǎn)生等事件，并產(chǎn)生臨床輻射損傷。Yoshioka等〔8〕報(bào)道，茶葉中的EGCG可以清除γ射線照射產(chǎn)生的OH自由基。Yoshioka等〔5〕在有和無(wú)綠茶提取物(TP)或EGCG的情況下，比較含E.coli DNA的PUC18質(zhì)粒接受β射線照射后，閉環(huán)DNA和DNA交連產(chǎn)生的開(kāi)環(huán)DNA的比率，發(fā)現(xiàn)TP和EGCG對(duì)照射后DNA交連反應(yīng)有保護(hù)作用，并且呈劑量依賴性的，這種對(duì)DNA的挽救效應(yīng)(scavenging effect)是源于對(duì)OH自由基的挽救效應(yīng)(scavenging effect)。兒茶素能夠幫助清除照射后局部產(chǎn)生的自由基，并且因此減輕了受照射組織DNA的致死性損傷，在分子水平起到輻射防護(hù)的作用。但目前國(guó)內(nèi)尚缺乏這方面的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究資料。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兒茶素本身對(duì)小鼠的生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)影響，而且兒茶素可以預(yù)防射線引起的生長(zhǎng)障礙。本研究還發(fā)現(xiàn)，服用兒茶素后照射小鼠的存活時(shí)間及30 d生存率顯著高于單純照射小鼠，直觀地說(shuō)明兒茶素對(duì)受照射動(dòng)物的輻射損傷有保護(hù)作用。而且兒茶素對(duì)小鼠造血系統(tǒng)的輻射損傷有一定的防護(hù)作用，使造血功能能夠在損傷后有能力較快恢復(fù)。在對(duì)照射小鼠的輻射損傷情況觀察同時(shí)，還注意到兒茶素單獨(dú)應(yīng)用時(shí)，在小鼠體重，血常規(guī)，生存情況各方面，與空白對(duì)照組小鼠都沒(méi)有顯著差別，說(shuō)明兒茶素應(yīng)用是安全的。

本研究證實(shí)200 mg/kg濃度的兒茶素對(duì)X射線全身照射的小鼠有一定保護(hù)作用，可能由于其自由基的清除作用，減少了受照射組織的DNA損傷，能夠降低X射線對(duì)造血組織的損傷，促進(jìn)造血功能恢復(fù)，預(yù)防射線引起的生長(zhǎng)障礙，同時(shí)比較安全。其防護(hù)機(jī)制尚在進(jìn)一步研究中，各種兒茶素單體的放射防護(hù)情況也有待進(jìn)一步研究。

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R730.5

A

1005-9202(2012)12-2552-03;

10.3969/j.issn.1005-9202.2012.12.049

2009年廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(No.93053)

1 廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院大學(xué)城醫(yī)院放療科

高 蕾(1972－)，女，副主任醫(yī)師，主要從事腫瘤放射生物學(xué)研究。

王 昂(1968－)，男，主治醫(yī)師，主要從事放射損傷與防護(hù)研究。

〔2012－01－08 收稿 2012－03－22 修回〕

(編輯 袁左鳴)