趙 璐，王 寅，汪 瀅，聶 燕，張巧艷，秦路平

（1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福州350108；2.第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院生藥學(xué)教研室，上海200433；3.解放軍第455醫(yī)院藥劑科，上海200052）

［本文編輯］陽(yáng)凌燕

隨著核技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事、科技、醫(yī)療和生產(chǎn)中，人們與各種射線(xiàn)接觸的機(jī)會(huì)日益增多，遭受輻射損傷的可能性也越來(lái)越大。輻射作用于生物體時(shí)，引起電離并產(chǎn)生自由基，進(jìn)而發(fā)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，改變細(xì)胞膜的通透性，攻擊DNA、RNA和蛋白質(zhì)大分子，導(dǎo)致細(xì)胞喪失正常的功能。人體中的淋巴細(xì)胞對(duì)電離輻射最為敏感，其他依次為性腺細(xì)胞、增殖的骨髓細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞、肝細(xì)胞等。因此，輻射對(duì)人體的損傷主要表現(xiàn)在免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)［1］?，F(xiàn)在使用的抗輻射藥物有多種，包括雌激素和含硫化合物。含硫輻射防護(hù)劑表現(xiàn)出了較好的預(yù)防作用，但因毒性較大，一直不能用于大型動(dòng)物模型和人體。由于重組細(xì)胞因子的生產(chǎn)技術(shù)條件要求高，不同品系的動(dòng)物對(duì)細(xì)胞因子應(yīng)答差異很大，細(xì)胞因子的抗輻射研究還處于初級(jí)階段。天然產(chǎn)物含有結(jié)構(gòu)多樣的化學(xué)成分，其中許多具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化和清除自由基等作用，能夠通過(guò)多靶點(diǎn)減緩輻射對(duì)人體的損傷，并且具有毒副作用小的優(yōu)點(diǎn)，成為輻射防護(hù)藥物研究的熱點(diǎn)。本文通過(guò)查閱近年的相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)天然活性成分的抗輻射作用進(jìn)行綜述，為天然輻射防護(hù)劑的研究、開(kāi)發(fā)和利用提供一定的參考。

1 黃酮類(lèi)

黃酮類(lèi)（flavonoids）是存在于植物中、含有數(shù)量不等酚羥基的2－苯基色原酮類(lèi)化合物，具有抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、抗衰老和植物雌激素樣作用等生物活性。黃酮類(lèi)化合物可通過(guò)提高輻射后機(jī)體抗氧化能力，減少DNA損傷和對(duì)輻射敏感的細(xì)胞的凋亡，降低細(xì)胞微核率，顯示出良好的抗輻射作用。

沙苑子為豆科植物扁莖黃芪AstragaluscomplanatusR.Br.的種子，含有大麻黃酮苷、沙苑子苷A、槲皮素、芒柄花苷和毛蕊異黃酮等11種黃酮類(lèi)成分，這些黃酮類(lèi)成分可以提高6.0Gy60鈷（60Co）γ射線(xiàn)輻射小鼠的21d存活率，增加其外周血中的白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板的數(shù)量及血紅蛋白的含量，促進(jìn)輻射小鼠胸腺細(xì)胞和脾臟細(xì)胞的增殖，降低輻射對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞和肝細(xì)胞DNA的損傷［2］。蜂膠及其黃酮類(lèi)成分5，7－二羥基黃酮和柚皮苷可以減輕輻射后人白細(xì)胞DNA損傷、染色體的畸變和白細(xì)胞的壞死［3］。睡蓮科植物蓮NelumbonuciferaGaertn.的花托（蓮房）中的黃酮類(lèi)成分原花青素（proanthocyanidins），可使4.0Gy60Coγ射線(xiàn)輻射小鼠外周血紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板的水平顯著升高，骨髓微核率顯著降低（P＜0.05或P＜0.01）［4］。槲皮素（quercetin）可以通過(guò)抗氧化作用，保護(hù)質(zhì)粒pBR322和淋巴細(xì)胞的DNA免受輻射損傷［5］，在小鼠體內(nèi)減少輻射對(duì)粒細(xì)胞DNA的損傷［6］。黃酮類(lèi)成分除了可以降低小鼠的DNA輻射損傷外，還有實(shí)驗(yàn)證實(shí)染料木黃酮（genistein，4，5，7－三羥基異黃酮）可以通過(guò)激活雌激素受體β途徑，縮小輻射小鼠外周血白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的降低幅度［7］，增加7.0 Gy劑量的60Coγ射線(xiàn)輻射小鼠血清中粒細(xì)胞集落刺激因子和白介素－6（IL－6）的水平，促進(jìn)輻射小鼠造血功能的恢復(fù)［8］。

黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)中的酚羥基可作為氫供體還原自由基，具有清除自由基和抗氧化作用。另外，異黃酮類(lèi)成分，如染料木黃酮還具有植物雌激素樣作用，與雌激素受體β有較高的親和力，與雌激素受體α的親和力較低，這類(lèi)成分具有與雌激素相似的抗輻射損傷作用。黃酮類(lèi)成分可能通過(guò)植物雌激素樣活性和抗氧化作用減輕輻射對(duì)機(jī)體造成的損傷。

2 多糖類(lèi)

多糖是單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的聚合物，具有免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗氧化、抗炎等多方面的生物活性。多糖類(lèi)物質(zhì)抗輻射作用的特點(diǎn)在于能夠激活免疫細(xì)胞表達(dá)多種細(xì)胞因子，提高小鼠的脾指數(shù)和胸腺指數(shù)，促進(jìn)輻射后動(dòng)物造血功能恢復(fù)，促進(jìn)骨髓細(xì)胞中各系造血祖細(xì)胞的增殖。因此，多糖的抗輻射機(jī)制可能與增強(qiáng)免疫功能、保護(hù)造血系統(tǒng)和清除自由基等有關(guān)。

2.1 常用中藥多糖 中藥當(dāng)歸為傘形科植物當(dāng)歸Angelicasinensis（Oliv.）Diels的根，具有補(bǔ)血活血的功效。當(dāng)歸中主要由半乳糖和阿拉伯糖組成的相對(duì)分子質(zhì)量為3.4×104的均一性當(dāng)歸多糖APS3，可以升高亞慢性輻射損傷小鼠的外周血白細(xì)胞數(shù)，降低小鼠精子畸形率和睪丸組織的脂質(zhì)過(guò)氧化水 平［9］。Li等［10］研究了五加科植物刺五加（Acanthopanaxsenticosus）中多糖類(lèi)成分對(duì)大鼠輻射損傷的保護(hù)作用。在照射15Gy X射線(xiàn)前后50min以200、400和600mg／kg劑量灌胃，可以減輕接受輻射的大鼠的體重下降和白細(xì)胞數(shù)的減少，降低血清丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH－Px）活性［10］。人參（Panaxginseng）中由α吡喃葡萄糖苷和β呋喃果糖苷（3∶7）組成的多糖（相對(duì)分子質(zhì)量2.0×103）可以促進(jìn)輻射小鼠脾細(xì)胞IL－2、IL－4、IL－5等多種細(xì)胞因子mRNA的表達(dá)，激活免疫細(xì)胞，保護(hù)輻射抑制的T淋巴細(xì)胞Th1免疫反應(yīng)，提高輻射小鼠的免疫功能［11］。人參中酸性多糖通過(guò)減少促細(xì)胞凋亡的p53、Bax和增加抗細(xì)胞凋亡的Bcl－2的基因表達(dá)，顯著抑制輻射誘導(dǎo)的小鼠細(xì)胞凋亡，減少小腸細(xì)胞損傷［12］。

2.2 海洋生物多糖 近年研究發(fā)現(xiàn)，一些海洋生物多糖也具有良好的抗輻射作用。半葉馬尾藻（Sargassumhemiphyllum）多糖，可以拮抗60Coγ射線(xiàn)對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞的損傷，增加CD34＋細(xì)胞數(shù)、促進(jìn)CD34＋和干細(xì)胞因子（stem cell factor，SCF）mRNA基因表達(dá)，對(duì)造血祖細(xì)胞具有保護(hù)作用［13，14］。螺旋藻（Spirulinaplatensis）多糖可以提高輻射小鼠紅細(xì)胞、骨髓有核細(xì)胞和骨髓DNA的水平，并可以顯著升高輻射后犬血液中的白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白和骨髓中的有核細(xì)胞水平［15］。海帶（Laminaria japonica）多糖可以降低輻射后大鼠睪丸組織丙二醛含量，提高SOD、乳酸脫氫酶和GSH－Px的活性，升高血清中性激素水平，促進(jìn)多次小劑量輻射所致大鼠的生殖系統(tǒng)和交配功能損傷的恢復(fù)［16］。

2.3 真菌多糖 真菌多糖是從真菌子實(shí)體、菌絲體和發(fā)酵液中分離出的一類(lèi)活性物質(zhì)，多種真菌多糖，如灰樹(shù)花多糖可以增強(qiáng)輻射后小鼠血清或者肝臟的SOD活性，增加白細(xì)胞數(shù)，降低骨髓微核率，減輕骨髓DNA的輻射損傷［17］。從靈芝中得到的相對(duì)分子質(zhì)量為1.0×103的多糖還可降低高劑量γ射線(xiàn)輻射小鼠的30d致死率，保護(hù)質(zhì)粒DNA和線(xiàn)粒體膜，促進(jìn)輻射后人白細(xì)胞DNA的修復(fù)［18，19］。

植物多糖對(duì)輻射損傷具有確切的保護(hù)作用。目前研究的大多為植物粗多糖抗輻射作用，對(duì)均一性多糖的研究則較少。粗多糖易于從植物中獲得，但其結(jié)構(gòu)、相對(duì)分子質(zhì)量、單糖組成和化學(xué)特征不明確。均一性多糖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)特征明確，但從植物中分離制備的得率很低，難以滿(mǎn)足進(jìn)行大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求。另外，由不同批次藥材制備的均一性多糖結(jié)構(gòu)和化學(xué)特征常會(huì)發(fā)生一定的變化，難以確保藥理學(xué)研究受試物的一致性。將植物多糖開(kāi)發(fā)為抗輻射藥物的過(guò)程中，藥物劑型和給藥途徑也是需要著重考慮的問(wèn)題。

3 皂苷類(lèi)

皂苷類(lèi)成分包括甾體皂苷和三萜皂苷兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，在心血管系統(tǒng)、增強(qiáng)免疫、抗腫瘤等方面具有顯著的生物活性。已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，從桔梗中提取的皂苷可以升高紫外線(xiàn)A照射后角質(zhì)化細(xì)胞（HaCaT）的活性，抑制其活性氧產(chǎn)生，通過(guò)抑制促分裂素原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路，抑制紫外線(xiàn)A引起的金屬蛋白酶－1的mRNA的表達(dá)和酶活性，以及膠原蛋白的降解［20］。于輻射前后給予大鼠人參皂苷Rd可以通過(guò)激活PI3K／Akt信號(hào)通路，抑制絲裂原活化蛋白激酶／胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和線(xiàn)粒體／半胱天冬酶（mitochondria／caspase）活性，減少I(mǎi)EC－6小腸上皮細(xì)胞的凋亡［21］。大豆皂苷可以提高輻射后小鼠血清SOD活性，降低血清丙二醛濃度，增加外周血白細(xì)胞和骨髓有核細(xì)胞數(shù)，降低骨髓細(xì)胞微核率［22］。

4 其他類(lèi)

多酚類(lèi)成分具有顯著的抗氧化作用，這引起了人們研究其抗輻射作用的興趣。從Eckloniacava（一種褐藻類(lèi)海藻）中提取的間苯三酚（phloroglucinol）可以保護(hù)2Gyγ射線(xiàn)輻射后小鼠脾細(xì)胞，減輕氧化應(yīng)激造成的DNA損傷及淋巴細(xì)胞凋亡，并增加內(nèi)源性脾集落形成單位的數(shù)量，對(duì)造血功能也有一定的保護(hù)作用［23］。迷迭香酸（rosmarinic acid）廣泛存在于紫草科和唇形科荊芥亞科植物中，具有顯著的抗氧化和清除自由基活性，能夠提高輻射后酪氨酸（Tyr）的活性和B16黑素瘤細(xì)胞中Tyr的表達(dá)水平，抑制紫外線(xiàn)A造成的皮膚病變，可以作為合適的輻射防護(hù)劑［24］。甜菜紅堿（betalain）是一種水溶性含氮色素，能夠清除自由基，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。從紅甜菜中得到的甜菜紅堿可以顯著提高輻射小鼠脾指數(shù)和胸腺指數(shù)，降低骨髓微核率，顯著降低肝臟、脾和腎臟的丙二醛含量，增加SOD和GSH－Px的活性［25］。在蝎子毒素中分離得到的一種多肽，可以通過(guò)激活JAK－STAT途徑，促進(jìn)輻射后小鼠造血功能的恢復(fù)［26］。

近年研究表明，天然黃酮類(lèi)、多糖類(lèi)、皂苷類(lèi)等活性成分對(duì)γ射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)等多種射線(xiàn)造成的骨髓抑制、免疫低下、皮膚損傷具有很好的保護(hù)作用。多種天然活性成分具有多羥基結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)抗氧化和清除自由基來(lái)防止輻射損傷。尤其是多糖類(lèi)成分毒副作用低，對(duì)輻射后造血和免疫系統(tǒng)有很好的保護(hù)作用，并且對(duì)亞慢性輻射表現(xiàn)出了很好的效果，可成為針對(duì)長(zhǎng)期遭受低劑量慢性輻射的工作人員和腫瘤放射治療的病人開(kāi)發(fā)的抗輻射藥物。目前，天然活性成分抗輻射的機(jī)制研究比較薄弱，但是隨著分離和分析技術(shù)的進(jìn)步，更多結(jié)構(gòu)明確的天然成分會(huì)被分離出來(lái)，關(guān)于抗輻射作用機(jī)制的進(jìn)一步研究也會(huì)使更多的天然輻射防護(hù)劑被發(fā)現(xiàn)和利用。

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