五味子水提物对微波辐射引起大鼠肝细胞氧化应激损伤的预防作用

李 妍，刘玉莲，纪朋艳，李庆华，赵东海，张 巍

（1.吉林医药学院生物化学与分子生物学教研室，吉林 吉林 132013；2.吉林医药学院生物化学与分子生物学实验室，吉林 吉林 132013；3.吉林医药学院病理学教研室，吉林 吉林 132013）

五加科植物果实五味子 [Schisandrachinensis（Turcz.）Ball.]一直被誉为我国传统中药中的上品。大量的研究[1－4]表明：五味子具有极高的营养价值和药用价值，是一种经典的 “药食同源”的功能性保健食品。目前以五味子为基础开发的食品、保健品和药品也越来越多。研究[1－4]发现：五味子含有多种生物活性成分和营养成分，对机体的肝脏、肺脏、肾脏和脑等组织器官具有明显的营养保健作用。有实验[5]结果显示：五味子水溶性多糖可对四氯化碳（carbon tetrachloride，CCl4）诱导的肝损伤大鼠亚细胞结构具有保护作用，并能有效降低肝损伤大鼠血清中谷丙转氨酶（glutamicpyruvic transaminase，GPT）和谷草转氨酶（glutamic-oxaloacetic transaminase，GOT） 的 活性，提高肝组织的抗氧化能力，然而五味子水溶性成分对微波辐射引起的肝损伤是否具有预防或保护作用尚未见报道。本研究以Wistar大鼠为实验对象，初步观察五味子水提取物预防给药是否对微波辐射引起的大鼠肝细胞氧化应激损伤和肝细胞形态变化产生影响，以期为寻找预防微波辐射肝损伤的有效药物提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康成年Wistar大鼠36只，体质量180～220g，雌雄各半，由吉林大学实验动物中心提供，动物许可证号：SCXK-（吉）2008-0005。

1.2 主要试剂和仪器 北五味子购于吉林市鹤童药品有限公司，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）测试盒和丙二醛（malondialdehyde，MDA）测试盒购于南京建成生物制品有限公司，其他试剂均为国产分析纯；7200型分光光度计购于上海尤尼柯仪器有限公司，FA1004型电子天平购于上海精密仪器公司，RE-52AA型旋转蒸发器购于上海亚英生化仪器厂，TDZ5-WS低速自动平衡离心机购于湘仪离心机厂。

1.3 动物分组和模型构建 采用同一种饲料适应性饲养大鼠1周后，将大鼠随机分为正常对照组、微波辐射组、五味子水提取物预防给药组。其中五味子水提取物预防给药组大鼠给予五味子水提取物20.83g·kg－1，大鼠预防用药5d，以灌胃方式给予，每日2次，正常对照组和微波辐射组大鼠给予等量的生理盐水，各组大鼠灌胃后自由进水、进食。之后微波辐射组和五味子水提取物预防给药组大鼠给予200mW·cm－2的微波辐射5min，并于辐射后0和16h给予20%乌拉坦腹腔注射麻醉处死。

1.4 五味子水提取液制备 将五味子于烤箱中60℃充分干燥，后将干燥果实打碎成粉末，加入蒸馏水，浸泡24h。然后超声提取液体成分，并采用蒸馏法将五味子水提取物浓缩。

1.5 各组大鼠肝细胞MDA浓度和SOD活性检测各组大鼠于微波辐射后0和16h按体质量分别给予20%乌拉坦腹腔注射麻醉，剖腹摘取肝脏，并于肝最大叶边缘1cm处取小块组织，用预冷的生理盐水冲洗干净，滤纸吸干水分后称取约1g，按说明书检测各组大鼠肝组织MDA浓度和SOD活性。

1.6 各组大鼠肝组织形态学检查 各组大鼠肝组织固定于10%多聚甲醛固定液内，常规逐级脱水、后经二甲苯透明、石蜡包埋，切片后二甲苯脱蜡，梯度酒精脱水，苏木素染色，伊红染色，最后以中性树脂封片。

1.7 统计学分析 采用SPSS 13.0软件进行统计学分析。各组大鼠肝组织MDA浓度和SOD活性均以±s表示，组间比较采用Dunnett-t检验。

2 结 果

2.1 各组大鼠肝组织MDA浓度和SOD活性 与正常对照组比较，微波辐射后0h大鼠肝组织MDA浓度无明显改变，而微波辐射后16h大鼠肝组织中MDA浓度比正常对照组明显增多（P＜0.05）；与微波辐射组比较，五味子水提取物预防组大鼠微波辐射后0h肝组织中 MDA浓度无明显变化，而微波辐射后16h大鼠肝组织中MDA浓度较辐射组明显减少（P＜0.05）。与正常对照组比较，微波辐射组与五味子水提取物预防给药组大鼠辐射后0h时大鼠肝组织中SOD活性未发现明显改变，而微波辐射后16h可检测到微波辐射组大鼠肝组织中SOD活性明显降低（P＜0.05）；与微波辐射组比较，五味子水提取物预防组大鼠微波辐射后16h时肝组织中SOD活性明显升高（P＜0.05）。见表1。

表1 各组大鼠肝组织MDA浓度和SOD活性Tab.1 Concentrations of MDA and activities of SOD in liver tissue of rats in various groups（n＝6，±s）

表1 各组大鼠肝组织MDA浓度和SOD活性Tab.1 Concentrations of MDA and activities of SOD in liver tissue of rats in various groups（n＝6，±s）

＊ P＜0.05 vs normal control group；△P＜0.05 vs microwave radiation group.

Group Concentration of MDA（nmol·mg－1prot）Activity of SOD（U·mg－1prot）±28.13 617.57±38.26 Microwave radiation 19.52±2.00 29.64±3.43＊ 610.25±19.93 466.21±71.03＊Schisandrae water extract prevention 18.62±3.53 23.03±1.12△ 655.15±24.80 597.80±36.38 0h 16h Normal control 20.49±4.24 19.95±1.33 626.35 0h 16h△

2.2 各组大鼠肝组织形态学 HE染色，正常对照组大鼠肝细胞呈多角形或圆形，排列整齐，胞浆红染，胞核大小一致，居中，细胞之间界限较分明，肝索结构清晰可见；微波辐射组大鼠肝细胞体积明显增大，胞质和胞核颜色淡染，胞核大小不一，形态不规则，细胞之间界限不清，细胞水肿较严重；而五味子水提取物预防给药组大鼠肝组织结构基本恢复，光镜下可见肝细胞以中央静脉为中心呈放射状排列，肝细胞水肿现象明显减轻，细胞边界较清晰。见图1（插页三）。

3 讨 论

随着当代科学和通讯技术的迅猛发展，微波在人们生产、生活中的应用和接触机会越来越多。调查显示：微波技术现已广泛应用于卫生医疗、国防工业、广播电视、家用电器和联络通讯等多个领域，因此微波辐射对环境的影响日益严重，普通人群接触微波辐射污染的机会越来越多。在微波技术给整个社会带来巨大便利的同时，其产生的辐射效应也逐渐受到广泛的关注 。目前，微波引起的电磁场辐射已被联合国环境组织明确列为造成社会公害的主要污染源之一。同时，流行病学和大量的实验研究[6－10]结果显示：微波辐射接触可引起生物体各个系统的损伤与紊乱。因此，寻找安全有效的微波辐射防护药品或保健品对于整个社会人群均具有十分重要的意义。五味子的保肝作用已经受到广泛的认同并经大量实验证实，而其水溶性活性成分的抗氧化损伤作用也被充分肯定。因此，本实验选择五味子水溶性提取物做为实验对象来研究其对微波辐射引起的大鼠肝损伤是否具有预防保护作用。

机体在生理和某些病理条件下均可产生氧自由基，后者可进一步攻击各种生物活性分子，如核酸、蛋白质和生物膜中的多不饱和脂肪酸，多不饱和脂肪酸在氧自由基的作用下可发生过氧化反应生成MDA，从而引起生物膜正常的功能发生紊乱。检测生物体内MDA生成量的多少可以反映生物膜是否发生氧化应激损伤。有研究[11]显示：一定强度的微波辐射可引起机体发生广泛的氧化应激损伤，并引起心脏、肺脏和肝脏组织MDA浓度、一氧化氮和还原型谷胱甘肽水平发生明显改变。本实验结果显示：微波辐射后16h，大鼠肝组织中MDA含量明显增多，说明此时肝细胞膜氧化应激损伤较为严重，而五味子水提取物预防给药则可有效预防微波辐射引起的大鼠肝细胞膜损伤。

SOD广泛分布于机体各个组织器官，是机体对抗内、外环境中超氧阴离子的关键物质。SOD可催化超氧阴离子（O2－）反应生成过氧化氢（H2O2），后者可进一步在过氧化氢酶的作用下反应生成水（H2O），上述反应是生物体消除氧自由基的重要反应，而SOD则是该过程的核心酶。有实验[12－15]结果显示：一定强度的微波辐射可明显降低体内多种组织和细胞的SOD活性，抑制其对抗氧自由基的能力，引起机体各种组织细胞的广泛损伤。本研究结果显示：在微波辐射后16h，辐射组大鼠肝组织中SOD活性明显受到抑制，而五味子水提取物预防组大鼠肝细胞中SOD活性显著恢复。但微波辐射后立即处理的各组大鼠肝组织中MDA浓度和SOD活性尚未发现显著差异，提示MDA和SOD的变化可能在微波辐射损伤后经历一定时间才能发生。

本研究结果显示：200mW·cm－2微波辐射5min即可引起大鼠肝细胞水肿，提示肝细胞对该强度微波辐射反应较强烈，且其形态学改变要先于氧化应激相应指标变化。微波辐射后16h可见肝细胞水肿现象更为明显，而五味子水提取物预处理能明显减轻肝细胞水肿，有效恢复肝组织结构，形态学实验结果进一步证实了五味子水提取物对肝细胞水肿等损伤具有明显的缓解作用。

以上实验结果说明：一定强度的微波辐射可引起大鼠肝组织形态和氧化应激水平发生变化，而五味子水提取物可有效预防微波辐射引起的肝损伤，其具体机制还有待进一步的研究探讨。

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