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薯莨和五倍子鞣质对辐射暴露小鼠的防护作用初步研究



全 文 :【论著】
薯莨和五倍子鞣质对辐射暴露小鼠的防护作用初步研究
岳 峰1,王庆敏2,唐 瑛2,李 雨3,石 海1,雷呈祥2
中图分类号:Q691. 9 文献标识码:A 文章编号:1004 - 714X(2012)02 - 0139 - 02
【摘要】 目的 探讨薯莨鞣质和五倍子鞣质对辐射损伤的防护作用。方法 40 只雄性昆明种小鼠,随机分为空
白对照组、单纯照射组、茶多酚组(阳性对照组)、五倍子鞣质组和薯莨鞣质组。给予单次 8. 0 Gy 60Co γ 射线照射(剂
量率 2. 0 Gy /min) ,照前 2h及照后 18h分别各灌胃给药一次,测定 30d存活率、平均存活时间及保护系数等,空白对照
组佯照射。结果 单纯照射组小鼠照后 16d内全部死亡,平均存活时间(12. 0 ± 2. 45)d。薯莨鞣质组、五倍子鞣质组
和茶多酚组小鼠的平均存活时间分别为(26. 25 ± 7. 13)d、(21. 88 ± 8. 89)d和(23. 25 ± 9. 33)d,与单纯照射组相比生
存时间明显延长(P < 0. 01 或 P < 0. 05)。结论 薯莨鞣质和五倍子鞣质可提高 8. 0 Gy 60Co γ射线照射小鼠 30 天存
活率,对 γ射线辐射损伤具有防护作用。
【关键词】 鞣质;急性放射损伤;存活率;小鼠;γ射线
Effect of Tannins from Dioscoreae Cirrhosae and Galla Chinensis on Gamma ray Exposed Mice. YUE Feng,WANG Qing
- min,TANG Ying,LI Yu,SHI Hai,LEI Cheng - xiang. First Affiliated Hospital,Anhui Medical University,Hefei
236000 China.
Corresponding author:LEI Cheng - xiang,SHI Hai.
【Abstract】 Objective To explore the protective effect of tannins from Dioscoreae Cirrhosae and Galla chinensis on ra-
diation injury.Methods Forty male Chinese Kunming mice were randomly divided into non - radiation group,radiation group
without drugs,radiation group with tea polyphenols,radiation group with tannins from Dioscoreae Cirrhosae and radiation
group with tannins from Galla chinensis. The radiation groups were irradiated with a single exposure 0f 8. 0 Gy γ rays from
60Co. The mice were intragastrically administered 2 h before radiation and were done 18 h after radiation. The 30 - day survival
rate,the mean survival time and the protective coefficients were confirmed. Results All the mice of radiation group without
drugs died in 16 d after exposure,and their mean survival time was (12. 0 ± 2. 45)d,while the radiation groups with tannins
from Dioscoreae Cirrhosae,with tannins from Galla chinensis and with tea polyphenols were (26. 25 ± 7. 13)d,(21. 88 ±
8. 89)d and (23. 25 ± 9. 33)d respectively. There was significant difference in comparison with radiation group without drugs
(P < 0. 05 or P < 0. 05). Conclusion The tannins from Dioscoreae Cirrhosae and Galla chinensis could lengthen the mean
survival time of mice exposed to 8. 0 Gy γ rays from 60Co and could present a significant protection effect on radiation injuries.
【Key words】 Tannin;Acute Radiation Injury;Livability;Mouse;Gamma Ray
基金项目:上海市科委基金资助 项目(No. 09411961200)
作者单位:1 安徽医科大学第一附属医院,安徽 合肥 236000;2 海军
医学研究所,上海 200433;3 第二军医大学海军医学系,上海
200433
作者简介:岳峰(1983 ~) ,女,安徽阜阳人,硕士研究生,助教,主要从事
放射生物学、消化内科学研究。
通讯作者:雷呈祥,男,博士,研究员;石海,男,博士,副主任医师。
核技术的应用是一把双刃剑,在给人类带来巨大的益处的
同时,也存在较大的风险。很早国内外就开始了防辐射损伤药
物的研究。近年来从中草药中分离和发现了许多具有抗辐射
作用的药物成分[1],如茶多酚[2]、多糖[3]等。鞣质是存在于植
物体内的一类结构比较复杂的多元酚类化合物[4],具有很强的
抗氧化性,能清除辐射产生的自由基,保护机体组织免受辐射
损伤。笔者初步探讨了薯莨和五倍子鞣质对 γ 射线损伤小鼠
的防护作用,以评估其用于辐射防护的应用前景。
1 材料与方法
1. 1 实验动物 健康昆明种小鼠,40 只,雄性,体重 19g ~ 21g,
购自复旦大学实验动物中心,SCXK(沪)2007 - 0002。随机分
为 5 组,每组 8 只;即:空白对照组、单纯照射组、茶多酚组、五
倍子鞣质组和薯莨鞣质组。
1. 2 药物与试剂 茶多酚(EGCG≥59)购自安徽红星药业有
限责任公司,五倍子鞣质和羧甲基纤维素钠购自国药集团化学
试剂有限公司,薯莨鞣质由海军医学研究所生产(批号:
20101102)。茶多酚和五倍子鞣质用重蒸水配,浓度均为 10mg /
ml,薯莨鞣质用 0. 5%羧甲基纤维素钠配制,浓度为 10mg /ml。
1. 3 辐照方法 在第二军医大学辐照中心完成,γ 放射源为
60Co。辐照实验开始前,小鼠在海军医学研究所实验动物中心
常规饲养 7d,自由摄食和饮水。照前 2h 及照后 18h,给药组按
165mg /kg体重各灌胃给药 1 次,空白对照组和单纯照射组用
0. 5ml 0. 5%羧甲基纤维素钠灌胃。照射时,小鼠置特制鼠笼限
制活动,距离放射源 2. 5m,清醒状态下进行全身单次均匀照
射,吸收剂量率 2. 0Gy /min,吸收剂量 8. 0Gy。空白对照组设置
类似环境,佯照射。辐照后,常规饲养 30d,自由摄食和饮水。
1. 4 小鼠行为观察及解剖 每天观察受照小鼠的活动、饮食
和饮水等行为,毛发、皮肤和眼睛等的变化,每 3 天记录各组活
存小鼠体重。对死亡小鼠进行解剖,观察内脏变化,分析死亡
原因。
1. 5 小鼠存活率、提高率及保护系数 参考文献[5,6]介绍的
方法,观察小鼠生存情况,记录每日小鼠死亡数,并计算小鼠存
活率、平均存活时间、提高率及保护系数 K(K >1. 2 有意义)。
存活率 =照后存活只数 /实验只数 × 100%
平均存活时间 = 1n ∑
n
i = 1
动物生存时间
提高率 =实验组 30 d存活率 -单纯照射组 30d存活率
保护系数 K =(ab + 30c)/(ab + 30c)
其中,K为保护系数,a为死亡鼠平均存活天数,b为死亡鼠
数,C为 30 d存活只数,分子为实验组,分母为对照组。
1. 6 统计学处理 数据均用 SPSS11. 0 统计学软件处理,组间
应用配对 t检验方法进行统计分析,P < 0. 05 有统计学意义。
2 结果
2. 1 一般情况 与空白对照组相比,γ 辐照小鼠 4d 后出现精
·931·中国辐射卫生 2012 年 6 月第 21 卷第 2 期 Chin J Radiol Health,Jun 2012,Vol 21,No 2
DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2012.02.053
神差,活动、饮食、饮水减少,体重减轻,毛发失去光泽、蓬松、易
脱落,耳廓及尾部苍白,部分小鼠出现单眼或双眼失明现象,以
单纯照射组最为明显。照后第 9 天小鼠开始出现死亡,至 19d
后无小鼠死亡,且活存小鼠体征开始好转。
2. 2 受照小鼠存活率分析 空白对照组小鼠未发生死亡,存
活率为 100%。单纯照射组小鼠自照后第 9 天出现小鼠死亡,
存活率持续下降,至 16 d,存活率为 0。而给药组,包括薯莨鞣
质组、五倍子鞣质组和茶多酚组至照后 18 天保持较稳定的存
活率,分别为 75%、62. 75%和 50%(图 1)。
图 1 8. 0Gy 60Co γ射线照射后不同时间各组小鼠存活率
2. 3 平均存活时间 各组未死亡小鼠按 30d 计,计算受照小
鼠 30d存活时间(图 2)。从图 2 看出,死亡小鼠的死亡时间集
中在 9 ~ 18d之间,高峰为 11 ~ 13d。单纯照射组小鼠在 16d内
全部死亡,平均存活时间为(12. 0 ± 2. 45)d。薯莨鞣质组、五
倍子鞣质组和茶多酚组小鼠的平均存活时间分别为(26. 25 ±
7. 13)、(21. 88 ± 8. 89)和(23. 25 ± 9. 33)d。与单纯照射组比较
存活时间差异存在统计学意义(P < 0. 01 或 P < 0. 05) ;而与空
白对照组相比,薯莨鞣质组和茶多酚组小鼠的平均存活时间无
统计学意义(P > 0. 05)。
(图中方框为小鼠死亡时间,下边界为初次死亡时间,上边界为末
次死亡时间,下方数字为死亡只数。* P < 0. 05,**P < 0. 01,vs单纯
照射组;△P < 0. 05,△△P < 0. 01,vs 空白对照组)
图 2 8. 0Gy 60Co γ射线照射后各组小鼠存活时间
2. 4 提高率与保护系数 各组小鼠照后 30d的提高率及保护
系数列于表 1。与单纯照射组相比,茶多酚组、薯莨鞣质组、五
倍子鞣质组小鼠生存提高率明显增加,分别为 62. 75%、
75. 00%和 50. 00%,保护系数均大于 1. 2,其中薯莨鞣质组大于
2,这提示各药物对 8. 0Gy 60Co γ射线照射小鼠具有保护作用。
表 1 8. 0Gy 60Co γ射线照射后小鼠提高率与保护系数
组别
吸收剂量
(Gy)
实验小鼠
(只)
30 天内死亡
(只)
提高率
(%)
保护系数
(K)
单纯照射组 8 8 8 - -
茶多酚组 8 8 3 62. 75 1. 938
薯莨鞣质组 8 8 2 75. 00 2. 188
五倍子鞣质组 8 8 4 50. 00 1. 823
3 讨论
鞣质(tannin) ,又称单宁,是植物的次生代谢产物,为一类
结构比较复杂的多元酚类化合物,广泛存在于植物界,约 70%
以上的生药中含有鞣质类化合物。鞣质具有收敛及蛋白质凝
固作用,临床上用于各种止血,止泻及抗菌抗病毒。近年来,还
发现鞣质具较强的还原性,可清除生物体内的超氧自由基,具
有抗突变、抗脂质过氧化、延缓衰老、抗肿瘤和抗艾滋病等多种
药理活性[4]。本实验选用五倍子鞣质和薯莨鞣质初步探讨植
物鞣质的抗辐射作用。五倍子(Galla chinensis)鞣质也称鞣酸
或单宁酸,可以治疗多种疾病,如抗菌、抗病毒.清除自由基、抗
氧化作用,临床用于治疗腹泻、溃疡,降低蛋白尿等作用[7]。薯
莨(Dioscoreae cirrhosae)鞣质为儿茶素类缩合鞣质,临床上常用
于止血、治疗溃疡、抗菌消炎,也用于抗辐射、延缓衰老等[8,9]。
评价抗辐射药物的最简单最直接的方法就是观察实验动
物辐照后的 30d存活率及其平均存活时间。本实验中,单纯照
射组小鼠在照后 16 d内均鼠死亡,存活率为 0,而薯莨鞣质组、
五倍子鞣质组和茶多酚组的存活率分别为 75%、62. 75%和
50%。薯莨鞣质组、五倍子鞣质组和茶多酚组小鼠的平均存活
时间分别为(26. 25 ± 7. 13)、(21. 88 ± 8. 89)和(23. 25 ± 9. 33)
d,与单纯照射组比较存活时间差异存在统计学意义(P < 0. 01
或 P < 0. 05)。给药组小鼠生存提高率也明显增加,其保护系
数均大于 1. 2。已有研究表明,茶多酚具有多个酚羟基,能够提
供质子与辐射产生的自由基结合来消除机体内过量的自由基,
有较好的抗辐射作用[2,10],因此我们选用茶多酚作为阳性对
照。与茶多酚组相比,薯莨鞣质显然具有更好的抗辐射作用。
对实验中死亡的小鼠进行解剖发现,其病理表现以渗出性
病变为主,主要是肺小血管扩张充血、肺出血、胃出血、肠道水
肿有出血点,肠壁变薄质脆。30 天后处死小鼠并进行解剖发
现,与茶多酚组和五倍子鞣质组相比,薯莨鞣质组的消化道状
况较好,这可能与其具有抗氧化和类似血小板的促凝作用有
关,但具体的机制还有待进一步研究。初步研究结果提示薯莨
鞣质和五倍子鞣质有利于小鼠度过急性放射损伤期,对 8. 0 Gy
60Co γ射线照射(剂量率 2. 0 Gy /min)小鼠具有保护作用,这为
进一步开展辐射防护药物研究提供了很好的参考数据。
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(收稿日期:2011 - 10 - 12)
·041· 中国辐射卫生 2012 年 6 月第 21 卷第 2 期 Chin J Radiol Health,Jun 2012,Vol 21,No 2