海带多糖防辐射作用的研究进展

张璐妮，邵 玉，张玉影 综述，齐 玲 审校 (吉林医药学院:.0 级医学影像本科班..0 级预防本科班，3.病理教研室，吉林 吉林 303)

海带为褐藻门海带科海带属的一种大型海藻，为中药“昆布”的来源之一。海带不仅可以食用，而且在医药方面也具有十分广泛的用途，是一类经济价值很高的海洋植物。研究表明，海带多糖(Laminaria japonica polysaccharide，LJP)具有防辐射、抗氧化等多种药理功能，是近年研究的热点。迄今为止，从LJP中已发现褐藻胶(algin)、褐藻糖胶(fucoidan，FCD，又称岩藻多糖)和海带淀粉(laminaran)3 种多糖。本文综述了近年来对海带多糖防辐射功能的研究进展。

1 LJP 促进免疫调节功能的恢复发挥防辐射作用

1.1 对免疫细胞的作用

免疫系统对电离辐射极度敏感。机体的免疫系统受到辐射损伤后会表现出免疫细胞的数量减少、抗体形成抑制和免疫反应抑制等方面，最终导致机体免疫功能障碍和低下，使机体抵御外来侵害的能力降低，出现一系列的并发症。LJP 是一种抗照射免疫调节剂，它对接受照射大鼠的免疫系统损伤具有恢复作用，可以通过促进免疫细胞增殖以及增强免疫反应，在不同程度上恢复受照射大鼠的细胞免疫、体液免疫及非特异性免疫功能。

T、B 淋巴细胞是介导机体细胞免疫、体液免疫的主要细胞。T、B 淋巴细胞对辐射非常敏感，仅用0.05 Gy的γ 射线就可将其杀死，0.25 Gy 就能使外周血淋巴细胞数量显著减少［1］。而用LJP 处理后，受照射大鼠的T、B 淋巴细胞可以明显的发生增殖［2］。由于外周T、B 细胞的增多，B 细胞的血清抗体产生能力和由T 细胞介导的超敏反应-迟发型变态反应能力也会显著恢复［3］。

机体的巨噬细胞、NK 细胞及白细胞也在免疫防御过程中发挥着极其重要的作用。当用5 Gy60Coγ射线一次性全身照射后，小鼠巨噬细胞的吞饮功能值显著降低，但用LJP 作用后能显著激活受照射小鼠的腹腔巨噬细胞［4］，且当海带多糖浓度为40 mg/kg 时激活小鼠巨噬细胞作用最佳，第14 天时可达到高峰，其活性随效应细胞/靶细胞比值的增大而增强［5］。而当小鼠接受60Coγ 射线5 Gy 照射后，NK 细胞的活性也显著降低［6］。LJP 作用后可以恢复受照射后NK细胞的功能［5］。体内的白细胞可以通过吞噬异物和产生抗体来抵御和消灭入侵的病原微生物。有研究表明，小鼠在接受总剂量为7.5 Gy 的照射后，外周血白细胞数量明显降低［7］，这也是辐射对造成免疫系统损伤的主要途径之一。刘积威［8］证实LJP 可增加外周血液中白细胞含量，恢复其吞噬异物功能，由此产生防辐射作用。

1.2 对脾脏的作用

脾脏是机体最大的免疫器官，它占全身淋巴组织总量的25%，可产生大量的淋巴细胞，是机体细胞免疫和体液免疫的中心。实验证实，较高剂量辐射会促进大鼠脾淋巴细胞的凋亡率升高［9］，这将导致细胞免疫和体液免疫功能的紊乱，产生一系列的并发症，引发辐射免疫损伤。因此，抑制脾淋巴细胞凋亡对降低辐射免疫损伤有很大作用。

吴晓旻等［3］采用原位末端标记法与流式细胞术分析发现，LJP 各剂量组均对γ 射线诱导的脾淋巴细胞凋亡有显著的拮抗作用，减少脾淋巴细胞凋亡率，从而降低辐射对机体的免疫损伤，并呈现明显的剂量效应关系。进一步检测发现，LJP 抑制脾淋巴细胞凋亡的机制之一可能是脾淋巴细胞的凋亡抑制基因Bcl-2 表达上调，促凋亡基因Bax 蛋白表达下调，Bcl-2/Bax 比值增大。但是，有关其机制的研究较不全面，可在今后的工作中深入进行。

1.3 对补体的作用

补体系统是天然免疫的重要组成部分。正常条件下，补体在维持内环境稳定等方面发挥重要作用。然而，当机体受到辐射后，补体过度激活，不仅会消耗大量的补体成分，使机体抗感染的能力下降，且在激活的过程中会产生大量具有生物活性的物质，导致机体发生过度的炎症反应而引起自身细胞和组织损伤。

LJP 能抑制接受照射后补体的激活作用。研究表明，20 mg/L 的FCD 可对红细胞溶解产生明显抑制作用［10］;Tissot B 等［11］证实LJP 能抑制正常人血清中补体蛋白，从而抑制由补体激活导致绵羊红细胞被溶解的现象，还能通过抑制经典激活途径来抑制补体的激活，从而减少辐射对机体红细胞的损伤，降低辐射免疫损伤。

2 LJP 促进细胞因子的分泌发挥防辐射作用

细胞因子中白细胞介素-l(interleukin-1，IL-l)主要参与造血、抗肿瘤等多种生理过程。它能诱导B细胞活化、生长及合成补体;白细胞介素-2(interleukin-2，IL-2)的主要功能是促进T 细胞增殖和丙型干扰素(Interferon-γ，INF-γ)的分泌，IFN-γ 具有重要免疫调节功能，能通过作用于B 细胞而影响抗体的生成、作用于巨噬细胞而加强吞噬功能，还能影响NK细胞的活性。

大量实验证实，辐射会抑制IL-1、IL-2、TNF-γ 等细胞因子对机体的免疫调节功能，加重免疫损伤。以一定剂量照射小鼠时，随着剂量的升高，IL-1 对胸腺淋巴细胞的反应性降低［12］，使辐射造成的免疫损伤更严重。徐文皓等［13］发现，用20 ～35 Gy 射线照射全血时，CD3+、CD4+和CD8+细胞亚群的IL-2 显著降低，并呈剂量效应关系;X 射线照射后小鼠脾细胞生成INF-γ 的量随照射剂量增高而下降［14］。

LJP 具有促进受照射细胞细胞因子分泌，减少辐射免疫损伤的功能。Han 等［15］用不同浓度的FCD处理人体B 和T 细胞48 h，B 和T 细胞分泌细胞因子增多。杨晓林等［16］发现FCD 在体外可诱导IL-l 和lFN-γ 产生，从而诱导B 和T 细胞的增殖活化，促进抗体免疫球蛋白的分泌;詹林盛［17］发现LJP 不仅能诱导IL-1 产生，还能促进巨噬细胞产生肿瘤坏死因子，另外，还能促进刀豆球蛋白A 诱导的正常和免疫力低下小鼠的脾细胞产生IL-2。因此，LJP 对细胞因子的促分泌作用是LJP 产生防辐射作用的重要途径之一。

3 LJP 通过抗氧化功能发挥防辐射作用

已知细胞内的氧化和抗氧化平衡系统为维持细胞正常的生理功能所必需，一旦氧化和抗氧化水平失衡，细胞功能将会受到影响。氧化抗氧化失衡过程中产生的活性氧自由基化学性质非常活泼，很容易与生物大分子发生反应，通过一系列过氧化链式反应使细胞结构稳定性遭到破坏，引起DNA 突变，导致细胞凋亡或癌变。实验证明，无论是急性还是慢性电离辐射，都可以在一定程度上破坏机体氧化和抗氧化平衡，增加细胞内的自由基浓度，且电磁场能延长自由基的存在时间，增加了细胞损伤的可能性。长期暴露于电磁场中会导致自由基慢性积累，从而引发细胞损伤［18］。因此，提高机体抗氧化能力，对减少辐射损伤有很大的作用。

LJP 具有很强的清除自由基和抗氧化功能。Micheline［19］报道FCD 对羟自由基和超氧自由基的形成具有抑制作用。李兆杰［20］也证实低分子量FCD有清除活性自由基的能力，且随着FCD 浓度的增加，其清除活性氧自由基的能力增强。任世成等［21］证实LJP 可以增强受辐射损伤的大鼠睾丸组织超氧化物歧化酶活性，降低膜脂过氧化产物丙二醛含量。黎静等［22］发现，用紫外线辐射后皮肤组织中过氧化氢、丙二醛水平增加，皮肤抗氧化能力降低，而用LJP 灌胃后可降低皮肤组织中过氧化氢、丙二醛的水平，进而证实LJP 可以提高皮肤组织的抗氧化能力，降低辐射免疫损伤。另外，吴晓旻等［2］亦证实，LJP 可以诱导线粒体产生锰超氧化物歧化酶及其他自由基清除蛋白，降低照射引起的过氧化损伤，这是LJP 通过抗氧化途径产生防辐射功能的一个可能机制。这些研究开启了海带多糖防辐射机制研究的崭新大门。

4 结 语

辐射损伤是以免疫系统损伤为主，伴有其他系统改变的放射性疾病。虽然药理学研究显示出海带多糖具有良好的抗辐射功能，但需要深入研究的问题依然很多，如海带多糖作用的有效部位、作用靶点、作用机理等。此外，由于多糖提取方法的不同将会影响其结构直至生物学功能，因此，分离纯化工艺也是需要亟待探讨的课题。相信随着人们对海带多糖化学结构、药理作用及作用机制研究的不断深入，海带多糖将为人类健康做出更大的贡献。

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