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明日叶查尔酮对小鼠急性辐射损伤防护作用的研究



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高压蒸汽和60Co辐照两种灭菌方法饲料导致的动物体
重及血生化和血液生理指标差异,有可能会影响到动
物试验质量控制及结果判断,值得引起关注。
参考文献
[1] 任春磊,杨国山,闫傲霜. 60Co2γ 射线辐照技术在实验
动物饲料灭菌中的应用[J]. 实验动物科学,2008,5
(4) :51-54.
[2] 贵有军,侯岩岩,史深,等. 不同方法的灭菌饲料饲喂清
洁级 KM 小鼠的效价分析[J]. 地方病通报,2010,25
(4) :41-43.
[3] 周文江,许兰文,顾兆江,等,60 Co 辐照饲料对 KM 小鼠
繁育情况的影响[J]. 上海实验动物科学,1998,18(1) :
33-35.
[4] 孙全文,杜建华,常宝. 60Co 辐照日粮对 KM小鼠繁育情
况的影响[J]. 张家口医学院学报,2003,20 (5) :30-32.
(收稿日期:2014 - 12 - 18)
中图分类号:R114 文献标识码:A 文章编号:1002 - 3127(2015)03 - 0204 - 03 ·实验研究·
明日叶查尔酮对小鼠急性辐射损伤防护作用的研究
翟苗苗1,刘玉娟2,刘庆平1,张常春1,钟进义1
(1. 青岛大学医学院公共卫生学院,山东 青岛 266021;2. 青岛市市立医院)
【摘要】 目的 研究明日叶查尔酮对小鼠急性辐射损伤的防护作用。方法 将 50 只昆明种小鼠随机分 5 组,每组
10只。低、中和高剂量组每天灌胃给予明日叶查尔酮 4、20和 40 mg /kg,辐射损伤组与正常对照组给予生理盐水,连续 5 d,
第 6天给予一次性 X射线全身照射 4Gy,空白对照组不照射。照射后按前述方法继续灌胃 5 d处死动物,检测体重、骨髓嗜
多染红细胞微核率,脾淋巴细胞增值活性与肝细胞凋亡等指标。结果 与正常对照组比较,辐射损伤组的体重、淋巴细胞
增殖活性和 Bcl-2 /Bax值降低,而高剂量组则较辐射损伤组升高;辐射损伤组的微核率高于正常对照组和高剂量组。上述
各组的差异均有统计学意义(P <0. 05)。结论 明日叶查尔酮对小鼠 X射线所致辐射损伤有一定防护作用。
【关键词】 明日叶查尔酮;微核;细胞增殖;细胞凋亡;Bcl-2 /Bax
作者简介:翟苗苗,硕士,研究方向:卫生毒理。
明日叶(Angelica keiskei Koidzumi,又名八丈芹、
滨海当归)是一种多年生芹科植物,其主要效应成分
为查尔酮(chalcone)[1]。查尔酮是植物体内合成黄酮
的前体物质,其基本骨架结构为 1,3-二苯基丙烯酮。
有研究证明,明日叶查尔酮具有抗肿瘤、提高机体免疫
力、抗氧化、清除自由基等多种生物学活性[2]。本实
验采用给辐射损伤小鼠经口灌胃给与明日叶查尔酮的
方法,测定实验动物体重,骨髓嗜多染红细胞微核率,
细胞增殖与凋亡等指标,对明日叶查尔酮的抗辐射损
伤作用进行了实验研究。
1. 材料与方法
1. 1 实验动物 清洁级健康昆明种小鼠 50 只,雌雄
各半,体重 22 ~ 25 g,由山东鲁抗医药实验中心提供,
许可证号:SCXK(鲁)20080002,在本实验室适应性喂
养 1 周后进行实验。
1. 2 主要仪器 美国 Varian公司生产的 2100 C型 6
MV直线加速器 X 射线源;瑞典产 Rosys Anthos 2010
型双波长酶标仪;Q-911 全自动放免仪,中国科技大
学实业总公司;XDS-1B型倒置显微镜、DP72 型图像采
集设备,日本 Olympus公司。
1. 3 主要试剂 RPM1640 培养基、胎牛血清、小牛血
清、四甲基偶氮唑蓝(MTT)均购自美国 Gibco 公司;
Giemsa染液购自于南京建成生物工程研究所;Bcl-2
和 Bax一抗、二抗和即用型 SABC 免疫组化试剂盒均
购自于武汉博士德生物工程有限公司。
1. 4 动物分组与处理 将 50 只昆明种小鼠随机分
为正常对照组、辐射损伤组、明日叶查尔酮(AC)低、
中、高剂量组共 5 组,每组 10 只,雌雄各半。低、中、
高剂量组每日经口灌胃给予剂量为每日 4、20 和
40 mg /kg·BW明日叶查尔酮,正常对照组与辐射损伤
组给予生理盐水,连续 5 d。在第 6 天实验动物进行 X
射线一次性全身照射,照射距离为 1. 1 m,辐射剂量为
4 Gy,正常对照组不照射。各组小鼠均按前述方法分
别给予明日叶查尔酮和生理盐水 5 d,第 6 天脱臼处
死,取组织待检。
·402· 毒理学杂志 2015 年 6 月第 29 卷第 3 期 J Toxicol June 2015 Vol. 29 No. 3
DOI:10.16421/j.cnki.1002-3127.2015.03.011
1. 5 检测指标
1. 5. 1 小鼠体重:各组小鼠在实验第 1 天、辐照前
1 d、辐照后 1 d和辐照后第 6 天的早晨各称重 1 次。
1. 5. 2 骨髓嗜多染红细胞微核率:取股骨用 2 ml 小
牛血清将骨髓冲洗至离心管中,1 000 r /min 离心,按
常规方法弃上清液、制备细胞悬液、制片、固定、染色和
显微镜观察。每只动物观察 1 000 个骨髓嗜多染红细
胞,记录其中的微核细胞数并计算微核率。
1. 5. 3 脾淋巴细胞增值活性:将无菌取出的脾脏经研
磨、过滤、离心等处理后,用含 10%胎牛血清的 1640
培养基制成脾淋巴细胞悬液,调细胞密度至 1 × 106
个 /ml,接种于 96 孔板,每孔 0. 1 ml,每只动物设 5 个
平行孔。37 ℃、5% CO2培养箱培养 20 h,每孔加入
5 mg /ml的 MTT 20 μl,继续培养 4 h弃去培养液,加入
二甲基亚砜(DMSO)后避光震荡 2 min,用酶标仪在
492 nm波长下检测溶液的吸光度(A) ,各组细胞增殖
活性用平均吸光值表示。
1. 5. 4 肝组织 Bax蛋白和 Bcl-2 蛋白表达水平:免疫
组化法测定,取肝脏经固定、脱水、透明处理、包埋后制
成组织切片,将切片进行脱蜡和水化、灭活内源性酶、
热修复和封闭处理后滴加一抗和二抗,DAB 显色,再
经苏木素复染,在高倍镜视野(× 400)下观和拍照,用
Image-Pro Plus图像分析软件进行光密度分析。
1. 6 统计学方法 采用 SPSS 17. 0 统计软件,计量资
料做单因素方差分析,以 P < 0. 05 为差异有统计学
意义。
2 结果
2. 1 小鼠体重 照射后第 1 天和第 6 天,辐射损伤组
的小鼠体重均较正常对照组显著性降低(P < 0. 05) ,
中、高剂量组则较辐射损伤组显著性增高(P < 0. 05) ,
各组实验结果见表 1。
表 1 不同照射时间各组小鼠体重的测定结果(珋x ± s)
组别 实验第 1 天 辐射前 1 天 辐射后 1 天 辐射后 6 天
正常对照组 21. 058 ± 1. 901 24. 295 ± 1. 089 24. 361 ± 1. 358 26. 93 ± 0. 857
辐射损伤组 21. 160 ± 1. 876 24. 440 ± 0. 655 22. 883 ± 1. 252ab 22. 778 ± 0. 829ab
低剂量组 22. 640 ± 2. 403 24. 155 ± 1. 179 23. 323 ± 1. 272 24. 178 ± 0. 807
中剂量组 21. 801 ± 2. 334 24. 330 ± 1. 332 24. 396 ± 1. 388 24. 792 ± 0. 919
高剂量组 21. 801 ± 1. 334 24. 382 ± 0. 989 24. 375 ± 1. 247 25. 578 ± 0. 916
注:与正常对照组相比较,a P <0. 05;与中、高剂量组比较,b P <0. 05;n =10。
2. 2 骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核率 辐射损伤组
微核率高于正常对照组,高剂量组则较辐射损伤组降
低,差异均有统计学意义(P < 0. 05) ,各组结果见
表 2。
表 2 各组小鼠微核率和脾淋巴细胞增殖活性的
实验结果(珋x ± s)
组别 微核率 增值活性
正常对照组 3. 534 ± 0. 179 0. 534 ± 0. 179
辐射损伤组 18. 912 ± 0. 525ab 0. 179 ± 0. 025ab
低剂量组 18. 792 ± 0. 288b 0. 179 ± 0. 028b
中剂量组 13. 638 ± 0. 644 0. 358 ± 0. 144
高剂量组 8. 667 ± 0. 543 0. 607 ± 0. 031
注:与正常对照组相比较,a P < 0. 05;与高剂量组比较,b P < 0. 05;
n = 10。
2. 3 脾淋巴细胞增值活性 正常对照组和辐射损伤
组脾淋巴细胞增值活性分别为 0. 534 ± 0. 179 和 0. 179
± 0. 025,二者差异有统计学意义(P < 0. 05)。高剂量
组较辐射损伤组显著性升高(P < 0. 05) ,各组结果见
表 2。
2. 4 肝细胞 Bax和 Bcl-2 蛋白 Bcl-2 和 Bax 阳性表
达在胞浆内为橙黄色颗粒,染色越深表示表达越强。
与辐射损伤组比较,高剂量组的 Bcl-2 阳性表达的细
胞多、染色深,呈强表达;Bax则阳性表达的细胞少、染
色浅,呈弱表达(图 1)。图像分析结果显示,高剂量组
Bcl-2 为 76. 975 ± 1. 847,较辐射损伤组显著性升高
(P < 0. 05) ;Bax 为 48. 782 ± 0. 929,较辐射损伤组显
著性降低(P < 0. 05) ,各组 Bcl-2 和 Bax 蛋白,以及
Bcl-2 /Bax结果见表 3。
图 1 免疫组化法测肝组织 Bcl-2 和 Bax蛋白表达
表 3 各组 Bax蛋和 Bcl-2蛋白及 Bcl-2 /Bax比值实验结果(珋x ± s)
组别 Bax Bcl-2 Bcl-2 /Bax比值
正常对照组 41. 295 ± 1. 089 82. 361 ± 1. 958 1. 993 ± 0. 057
辐射损伤组 72. 440 ± 0. 455ab 56. 383 ± 2. 282ab 0. 778 ± 0. 029ab
低剂量组 69. 155 ± 1. 979b 60. 723 ± 1. 672b 0. 878 ± 0. 007b
中剂量组 61. 430 ± 1. 332 67. 096 ± 1. 588 1. 092 ± 0. 019
高剂量组 48. 782 ± 0. 929 76. 975 ± 1. 847 1. 578 ± 0. 016
注:与正常对照组相比较,a P < 0. 05;与高剂量组比较,b P < 0. 05;
n = 10。
·502·毒理学杂志 2015 年 6 月第 29 卷第 3 期 J Toxicol June 2015 Vol. 29 No. 3
3 讨论
随着科技的发展和具有放射性物质的应用,人类
接触各种电磁辐射的机会增加,受到辐射损伤的危险
性也随之增加。X 射线属电磁辐射中的电离辐射,通
过水在辐解反应中产生的自由基引起机体损伤[3],对
电离辐射较为敏感的器官大多为骨髓、肝脏、脾脏等
DNA合成旺盛的组织器官,受到辐射后可诱发 DNA、
染色体等生物大分子损伤。因此对辐射的防护已经成
为关注的焦点。
小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验是检测染色体损
伤的一种有效方法[4]。骨髓对辐照较为敏感,骨髓细
胞受到辐射损伤可导致纺锤丝受损,在有丝分裂时被
留在胞质内的染色体断片形成微核(micronuclei)[5],
微核率的高低反映了辐射对机体损伤的程度。本实验
结果证明,辐射损伤组骨髓嗜多染红细胞微核率较正
常对照组升高,中、高剂量组均较辐射损伤组显著性降
低,说明明日叶查尔酮对 X 射线诱发的骨髓嗜多染红
细胞微核的升高有一定的抑制作用。
细胞增殖活性水平是反映细胞生命力强弱的一个
重要指标[6]。MTT 法是检测细胞增殖活性常用的方
法[7]。本实验结果显示,与正常对照组比较,辐射损
伤组细胞增殖活性降低,3 个剂量组较辐射损伤组均
较辐射损伤组升高,并且存在剂量 -反应关系,提示明
日叶查尔酮对 X 射线引起的脾淋巴细胞增殖活性的
损伤有一定的防护作用。
Bcl-2 基因家族及其相关蛋白 bcl-2 是目前颇受重
视的调控细胞凋亡的基因[8]。Bcl-2 蛋白高表达可抑
制细胞凋亡,Bax 蛋白过表达可使细胞趋于凋亡[9]。
两者的比值决定了细胞对凋亡信号敏感性,Bcl-2 /Bax
升高呈现出抑制细胞凋亡作用[10]。本实验结果可见,
辐射损伤组 Bcl-2 /Bax比值较正常对照组降低,3 个剂
量组较辐射损伤组均较辐射损伤组升高,并存在随明
日叶查尔酮剂量增加 Bcl-2 /Bax 比值逐渐升高的剂量
-反应关系,说明明日叶查尔酮对 X 射线引起的细胞
凋亡水平升高有一定抑制作用。本项结果与上述细胞
增殖活性和骨髓嗜多染红细胞微核的实验结果相吻
合,也与文献报道明日叶查尔酮具有抗氧化清除自由
基的结果相一致[11]。
本次实验的小鼠体重结果显示,照射后第 1 天和
第 6 天,辐射损伤组小鼠体重均较正常对照组显著性
降低,而中、高剂量组则高于辐射损伤组,表明明日叶
查尔酮对 X 射线诱发的小树体重降低有一定的防护
作用。
总之,本次实验结果表明明日叶查尔酮可抑制 X
射线引起的小鼠体重下降、骨髓嗜多染红细胞微核率
升高、脾淋巴细胞增殖活性降低和肝细胞凋亡水平增
加,提示明日叶查尔酮对电离辐射引起的急性辐射损
伤有一定的防护作用。
参考文献
[1] 赵阳,刘贝,李蕾,等. 明日叶查尔酮对 2 型糖尿病大鼠
肝脏和骨骼肌葡萄糖转运体表达的影响[J].卫生研究,
2013,42(1) :107-109.
[2] 张彦文.查尔酮类化合物的药理作用和构效关系[J].国
外医学:药学分册,1996,23(4) :218-223.
[3] 张春生,彭珊茁. 抗氧化物质在辐射防护中的作用[J].
中国工业医学杂志,2003,16(4) :222-224.
[4] Furtado MA, Almeida LCF, Furtado RA, et al.
Antimutagenicity of rosmarinic acid in Swiss mice evaluated
by the micronucleus assay[J]. Mutat Res,2008,657(2) :
150-154.
[5] Vijayalaxm,Reiter RJ,Meltz ML, et al. Melatonin:
Possible mechanisms involved in its radioprotective effect
[J]. Mutat Res,1998,404:187-189.
[6] 邱霞,姜咏梅.葡多酚对老龄大鼠抗氧化力及细胞增殖
活性的影响[J].实用老年医学,2013,27(8) :644-646.
[7] 侯芳霖,钟进义,张燕. 明日叶查尔酮对荷瘤小鼠抗氧
化能力影响作用的研究[J]. 世界中西医结合杂志,
2011,6(4) :288-290.
[8] 杨连君,曹雪涛,于益芝. Bcl-2,bax 与肿瘤细胞凋亡
[J]. 中国肿瘤生物治疗杂志,2003,10(3) :232-234.
[9] 史婷婷,白建平,梁月琴,等. 芹菜素对大鼠缺血 /再灌
注心肌细胞凋亡及相关蛋白 Bcl-2、Bax、Caspase-3 表达
的影响[J]. 中国药理学通报,2011,27(5) :666-671.
[10] Li X,Zhang XL,Shen G,et al. Effects of tensile forces on
serum deprivation-induced osteoblast apoptosis:expression
analysis of caspases,Bcl-2,and Bax[J]. Chin Med,2012,
125(14) :2568-2573.
[11] Daejoong K,Sun Y,Orianna C,et al. Antioxidant and
antigenotoxic activities of Angelica keiskei,Oenanthe
javanica and Brassica oleracea in the Salmonella
mutagenicity assay and in HCTll6 human colon cancer cells
[J]. Bio Factors,2006,26:23l-244.
(收稿日期:2014 - 07 - 17)
·602· 毒理学杂志 2015 年 6 月第 29 卷第 3 期 J Toxicol June 2015 Vol. 29 No. 3