芝麻酚对4 G y137C s γ射线照射小鼠造血功能的影响

路璐,李德冠,张俊伶,樊赛军,孟爱民

（中国医学科学院 北京协和医学院 放射医学研究所 天津市放射医学与分子核医学重点实验室，天津 300192）

芝麻酚对4 G y137C s γ射线照射小鼠造血功能的影响

路璐,李德冠,张俊伶,樊赛军,孟爱民

（中国医学科学院 北京协和医学院 放射医学研究所 天津市放射医学与分子核医学重点实验室，天津 300192）

目的探讨芝麻酚对小鼠造血功能辐射损伤的影响。方法取雌性C 57 BL/6小鼠20只，随机分为对照组、芝麻酚组、照射组和照射+芝麻酚组，每组5只。照射组和照射+芝麻酚组小鼠接受4 Gy137Csγ射线一次性全身照射。芝麻酚组和照射+芝麻酚组小鼠照射后2 h灌胃芝麻酚(10 mg/kg)，连续给药7天，其余2组小鼠灌胃生理盐水。小鼠受照后7 d处死，取外周血进行血象测定，取骨髓细胞测定有核细胞数和集落形成能力。结果照射组与对照组比较，外周血白细胞、骨髓有核细胞数明显下降，粒单系集落形成单位(colony-forming unit-granulocyte/macrophage,CFU-GM)显著下降（P＜0.05）。照射+芝麻酚组与照射组相比，骨髓有核细胞数和粒单系克隆形成能力增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论芝麻酚对小鼠4 Gy射线照射后造血功能有一定的保护作用，可能是通过增加造血祖细胞增殖能力起到保护作用。

芝麻酚;全身照射;外周血

芝麻酚（sesamol，SM），即3，4-亚甲二氧基苯酚，原由芝麻油提取分离而得，是芝麻油主要的香气成分和品质稳定剂。它具有很强的抑菌和抗氧化活性，是优良的无毒抗氧化剂[1-3]。研究发现，芝麻酚可保护受照小鼠肠损伤[4]，有效降低受照小鼠外周血淋巴细胞DNA损伤[5]，促进小鼠淋巴细胞DNA的损伤修复[6]，提高60 Csγ射线照射大鼠的抗氧化能力[7]。芝麻酚在体内对造血系统是否也有保护作用值得深入研究。本文旨在探讨芝麻酚对辐射损伤小鼠造血功能的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物 C 57 BL/6小鼠20只，雌性，SPF级，8周龄，体质量18～22 g，由北京维通利华实验动物有限公司提供，合格证号：SCXK（京）2009-0017，由中国医学科学院生物医学工程研究所动物实验中心提供SPF级条件饲养。

1.2 主要仪器与试剂137Csγ射线照射源，购自加拿大原子能有限公司（剂量率为1.01Gy/min），日本光电MEK-T 222 K全自动血液分析仪。芝麻酚购自美国Sigma公司。RPMI 1640培养基、小牛血清均购自美国Gibco公司。甲基纤维素培养基M 3534（MethoCultGF M 3534）购自加拿大Stem Cell Technologies公司。

1.3 动物分组及给药方案 随机将C 57 BL/6分为对照组、芝麻酚组、照射组和照射+芝麻酚组，每组5只。对照组和芝麻酚组接受假照射，其余2组进行137Csγ射线一次性全身照射，吸收剂量为4.0 Gy，源靶距15 cm，吸收剂量率1.01 Gy/min。芝麻酚溶解于生理盐水中，浓度为1.0 g/L。照射组和照射+芝麻酚组在照射后2 h给予芝麻酚200µL灌胃给药，对照组和照射组给予等量生理盐水，连续灌胃7天。实验过程中，所有动物在同等条件下饲养、自由饮水和摄食。照射后7天断颈处死动物。

1.4 外周血常规检测 小鼠眼静脉丛取外周血，加进提前加入抗凝剂的EP管里，用血细胞计数仪测定白细胞数（white blood cell，WBC）、红细胞数（red blood cell，RBC）、血小板（platelet，PLT）、血红蛋白含量（hemoglobin，HGB）和淋巴细胞百分比（Percentage of lymphocytes，LY%）。

1.5 脏器指数测定 称取小鼠体重，断颈处死小鼠后，小鼠脾脏、胸腺，电子天平称重，计算各脏器指数。脾指数=脾重（mg）/体重（g）。胸腺指数=胸腺重（mg）/体重（g）。

1.6 骨髓有核细胞总数及其克隆形成能力的检测 无菌条件下取小鼠单侧股骨，用含2%胎牛血清的PBS冲洗进行细胞计数，用MethoCult M 3534培养基将骨髓有核细胞混匀，调整细胞浓度为2×105/mL，缓慢接种到24孔培养板中，每组6个平行孔，37℃，5%CO2培养箱中培养。5天后判读并计数CFU-GM数，≥50个细胞群落为阳性克隆，结果以每105个细胞生成的CFU-GM数量表示。

1.7 统计学方法 采用SPSS19.0软件进行统计分析，正态计量资料用“x±s”表示；多组间比较采用方差分析，组间多重比较采用LSD-t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 芝麻酚及照射对小鼠体重和脏器指数的影响

接受照射前，对照组小鼠体毛光泽，活泼健壮；照射后小鼠体毛散乱，精神状态较差，活动减少。照射+芝麻酚组小鼠精神状态较照射组好。接受4 Gyγ射线全身照射后，各组小鼠体重无明显变化。

与对照组比较，芝麻酚组小鼠脏器指数无明显变化；接受4 Gyγ射线照射后，小鼠脾脏指数和胸腺指数均下降，照射后灌胃芝麻酚的小鼠脾脏指数较照射组升高（P＜0.05），胸腺指数较照射组升高但无显著性差异（见表1）。

表1 芝麻酚及照射对小鼠体重、脾脏指数和胸腺指数的影响(n=5)Tab.1 Effects of sesamol and irradiation on mice body weigh、spleen index and thymus index(n=5)

2.2 芝麻酚及照射对小鼠外周血象的影响 与对照组相比，芝麻酚组小鼠外周血象无明显变化；照射组小鼠外周血WBC、RBC、HGB及PLT数量均较对照组显著下降（P＜0.05）。与照射组相比，照射+芝麻酚组小鼠外周血WBC、HGB和PLT有所上升，但无统计学意义（见表2）。

表2 芝麻酚及照射对小鼠外周血象的影响(n=5)Tab.2 Effects of sesamol and irradiation on mice blood routine (n=5)

2.3 芝麻酚及照射对小鼠骨髓有核细胞数的影响 与对照组相比，芝麻酚组小鼠骨髓有核细胞数量无明显变化；接受4 Gyγ射线全身照射后，小鼠骨髓有核细胞数显著下降（P＜0.05），照射后灌胃芝麻酚对小鼠骨髓有核细胞数有一定的保护作用（P＜0.05，见表3）。

2.4 芝麻酚及照射对小鼠粒单系克隆形成能力的影响 与对照组比较，芝麻酚组小鼠粒单系克隆形成能力无明显变化；经

4 Gyγ射线照射后，照射组的粒单系克隆形成数量较对照组减少39.24%（P＜0.05），照射+芝麻酚组粒单系克隆形成数量较照射组增加了43.33%（P＜0.05，见图1）。

表3 芝麻酚及照射对小鼠骨髓有核细胞数的影响(n=5)Tab.3 Effects of sesamol and irradiation on the number of bone marrow nucleated cells (n=5)

图1 芝麻酚及照射对小鼠粒单系克隆形成能力的比较1.对照组；2.芝麻酚组；3.照射组；4.照射+芝麻酚组*P＜0.05，与对照组相比；#P＜0.05，与芝麻酚组相比；△P＜0.05，与照射组相比Fig.1 Comparison of the effects of sesamol and irradiation on mice CFU-GM1.control group；2.sesamol group；3.irradiated group；4.irradiated +sesamol group *P＜0.05，compared with control group；#P＜0.05，compared withsesamol group；△P＜0.05，compared with irradiated group

3 讨论

机体受到辐射后，骨髓细胞的增殖、分裂功能受到损伤，导致血细胞来源减少，从而引起外周血象不同程度的变化[8-10]。我们通过测定小鼠外周血象的变化，观察了芝麻酚及照射对小鼠造血功能的影响。研究结果显示在4 Gyγ射线全身照射后，外周血白细胞和血小板数量与对照组相比，均呈明显减少趋势。而芝麻酚对外周血白细胞总数和血小板数量无显著性影响。这可能与我们选择在照射后给药而且照射剂量相对较大有关。

骨髓是辐射高度敏感的组织，辐射引起骨髓损伤必将导致骨髓造血细胞的变化[11-12]。骨髓有核细胞水平的变化在一定程度上反映了骨髓造血能力。本研究结果表明：C 57 BL/6小鼠4 Gy照射后第7天，芝麻酚可减轻小鼠骨髓造血损伤，对骨髓有核细胞有一定的保护作用。

造血细胞是一个增殖活跃的细胞群，当受到放射线损伤时，即会发生造血功能障碍，其主要原因之一是杀伤了赖以维持维持造血功能的造血干/祖细胞[13-14]。机体造血主要依靠造血祖细胞来扩增[15]。集落形成实验是功能实验，检测骨髓造血祖细胞增殖能力，本研究观察到，照射后应用芝麻酚组骨髓细胞粒单系克隆形成数量显著提高，造血祖细胞增殖能力增强。

综上所述，电离辐射对小鼠外周血白细胞和骨髓细胞均造成了损伤。而芝麻酚对辐射损伤小鼠的骨髓细胞均具有一定的保护作用，尤其是提高骨髓细胞粒单系克隆形成能力。本研究仅从芝麻酚对辐射小鼠造血系统损伤的角度说明其具有一定的辐射损伤保护作用，更深层次的作用机制还需进一步研究。

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Effect of sesamol on the hematopoietic system damage in 4 Gy137Cs γ-Ray irradiated mice

LU Lu, LI De-guan, ZHANG Jun-ling, FAN Sai-jun, MENG Ai-min
(Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Science and Peking Union Medical Collage, Tianjin Key Laboratory of Radiation Medicie and Molecular Nuclear Medicine, Tianjin 300192, China)

ObjectiveTo observe the effect of sesamol on the hematopoietic system in mice exposed to 4 Gy irradiation。MethodTwenty C 57 BL/6 mice were randomly divided into control group, sesamol group, irradiated group and irradiated+sesamol group (n=5). Mice of control and sesamol group received sham irradiation, and the rest exposed to 4 Gy total body irradiation, dose rate 1.01 Gy/min. Mice in sesamol group and irradiated+sesamol group received a dose of 10 mg/kg sesamol administered by gavage every day for 7 days after irradiation exposure. Mice of other two groups were treated with vehicle solution. After 4 Gy irradiation 7 day, the peripheral bloods were collected. The levels of colony forming unitsgranulocyte-macrophage (CFU-GM) were detected。ResultsCompared to irradiation group, the level of WBC 、cell count of BMNCs and CFUGM signi fi cantly decreased in the irradiated mice, decreased in the irradiated mice (P＜0.05). Compared to irradiation group, cell count of BMNCs and CFU-GM in the irradiated+sesamol group increased signi fi cantly (P＜0.05)。ConclusionSesamol has a certain impact on the radiation-induced changes in hematopoietic system. The mechanism need to be further explored.

sesamol; irradiation; peripheral blood

R331.2

A

1005-1678(2014)01-0026-03

国家自然科学基金(81072237);协和青年基金和中央高校基本科研业务费专项资金(3332013044);中国医学科学院放射医学研究所学科发展专项基金(sz1340)

路璐，女，硕士，助理研究员，研究方向：造血和免疫辐射损伤防治，E-mail：lulu@irm-cams.ac.cn。