王程 蒋瑶 柯鸿 易俊 周舟 贺玉琴
(长沙医学院 湖南长沙 410219)
药物有效提取成分对辐射损伤机体部分修复作用研究现状及进展
王程 蒋瑶 柯鸿 易俊 周舟 贺玉琴
(长沙医学院 湖南长沙 410219)
辐射损伤指由电离辐射所致的急性,迟发性或慢性的机体组织损害,在放射治疗的患者和放射科医护工作人员中发生概率较高。因此对于辐射损伤修复也变成医学研究的新方向。源自天然的药物有效提取成分具有特殊的化学分类和结构特性,其作用位点多,药效明显,不良反应少,成瘾性轻,来源丰富等优点,得到广泛的关注。低剂量的辐射损伤模型具有可逆性,可以较为客观的评价药物有效提取成分对辐射损伤机体部分修复作用效果,是目前公认的一种良好的研究药物对辐射损伤修复效果的模型。笔者现就药物有效提取成分对辐射损伤机体部分修复作用的研究现状和进展进行总体概述。
药物 辐射损伤 修复
辐射损伤指由电离辐射所致的急性,迟发性或慢性的机体组织损害,在放射治疗的患者和放射科医护工作人员中发生概率较高。Anderson 最早报道了电离辐射能引起免疫系统和淋巴细胞的严重损伤[1],逐渐得人们对辐射损伤开始了进一步的研究,随后又发现低剂量辐射会造成染色体损伤、变异[2-4]。对于进行放射治疗的患者,照射野所包绕到的病灶部位以及病灶的邻近组织和器官会同时受到损害,可能会出现放射性炎症和骨髓抑制等不良反应[5]。国际癌症研究中心(IARC)发布的最新版的《世界癌症报告》中指出,全球癌症病例将呈现迅猛增长态势,而放疗作为癌症治疗的常规手段,也不可避免的让患者遭受到辐射损伤的二次伤害。长时间的过量辐射会影响机体的造血系统功能、免疫功能等。因此,对与辐射损伤的修复成为了医学研究的新方向。近年来,辐射损伤引起了许多不同领域的专家们的关注,如放射治疗学、药理学、神经生物学、辐射防护学、物理治疗和病理学等。目前国内尚未完全建立符合实际实验要求的低剂量辐射损伤的小鼠模型,仅有关于X射线对小鼠各项生理指标的影响[6]。因此,甄选出理想的、符合要求的辐射损伤动物模型则有助于对辐射损伤修复药物进行研究和评价。我国国土宽广,海洋面积也较为宽阔,因此生物资源也变得较为丰富,而海洋生物资源也愈发成为我国天然药物的宝库[7]。针对辐射损伤的机体部分采取海洋生物有效提取成分与陆生植物有效提取成分相配伍的方法来进行修复预计会取得较为良好的效果。
1.1 藻蓝蛋白
藻蓝蛋白(phycocyanin) 作为自然界中存在于红藻细胞和蓝藻细胞内的一种辅助光合作用的色素,分子量在40ku左右。近年来研究发现藻蓝蛋白具有多种生物作用[8]。肽链上共价结合1个开链的四吡咯环辅基,具有无毒、高效的化学特征。研究证实藻蓝蛋白具有抗癌、抗氧化、治疗脑缺血损伤、提高机体免疫力等药理作用活性。自由基的出现是辐射损伤的最起始反应,通过产生大量的自由基来攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸而引起脂质的过氧化,最后引起细胞代谢障碍。而自由基是机体正常代谢过程中经过某些反应所不可避免的产物,在不同的水平给机体造成不被期望的损伤,并会导致机体出现衰老的显现,而天然的藻蓝蛋白恰好具有清除羟自由基和氢过氧自由基的抗氧化活性[9-11]。而辐射所造成的机体部分损伤,正需要藻蓝蛋白的药理特性来进行修复。通过对清除ABTS、DPPH、过氧化物阴离子和AAPH自由基能力测定,可以直观的发现藻蓝蛋白在富集硒后,可以显著提高其抗氧化特性,因而富硒藻蓝蛋白的抗氧化研究近年来得到广泛重视[12-14]。而在体外实验的研究中发现,藻蓝蛋白能明显减少MDA的生成率和血及肝中过氧化物的数量,以此来增强细胞膜的自我防御作用。综合研究可以发现,藻蓝蛋白对于辐射损伤的机体部分具有可预见的修复作用。
1.2 铁皮石斛多糖
铁皮石斛多糖(Dendrobium officinale Kimura et Migo polysaccharide)是铁皮石斛的主要组成成分之一。铁皮石斛的生理活性与其多糖含量具有一定的关系,而其水溶性多糖含量高达22.7%[15]。铁皮石斛中多糖含量越高,质量则更好。根据研究发现,铁皮石斛具有治疗慢性萎缩性胃炎,降低血糖、抗肿瘤、抗衰老等药理作用。铁皮石斛组织培养物具有较强的清除活性氧(ROS)的能力,尤其是对·OH自由基的清除[16]。与其他抗氧化物质相比,抗氧化多糖具有毒性低、资源丰富等特点。而铁皮石斛多糖,能明显提高SOD水平,从而大大减弱LPO的作用,最终能够清除体内产生的大量的自由基。经研究发现,铁皮石斛多糖的浓度与其抗氧化的性能呈梯度关系[17]。何铁光的动物实验研究发现,铁皮石斛原球茎多糖DCPP、DCPP3c-1和DCPP-a可以清除O2-和·OH,还能抑制肝线粒体被自由基损伤,减轻小鼠肝线粒体肿胀度[18-19]。从而抑制小鼠肝线粒体脂质过氧化物MDA产生的数量,防止肝线粒体膜受到损伤。经研究证实,铁皮石斛多糖对于辐射损伤的机体部分具有修复作用。
联合用药(Concomitant drugs)是指采用的两种或两种以上药物同时或先后应用的一种方法来达到治疗目的。其意义主要表现在以下的几方面:(1)可治疗多种疾病;(2)提高药物的作用,降低单种药物用量;(3)减轻由药物产生的部分不良效果;(4)延缓机体耐受性或病原微生物耐药性的产生,延长治疗疗程,提高药物治疗效果[20]。根据研究发现,藻蓝蛋白和铁皮石斛多糖均具有抗氧化、抗肿瘤等作用,对机体造血功能及酶活性的损伤均具有较强的修复作用,预计将藻蓝蛋白和铁皮石斛多糖联合应用可起到较为显著的协同作用。
近年来,国内外的研究学者均对从天然药物中探索辐射损伤修复新成分的研究十分推崇。从天然药物中寻找高效、无依赖性、低毒乃至无毒的辐射损伤修复药物将成为今后主流的研究趋势。天然药物有效提取成分具有良好的辐射损伤修复作用。对替代放射治疗辅助药以及用于临床具有重要的研究意义。若以合理搭配比例配置药物组成成分,则其辐射损伤修复作用预计会更强。加强对药物有效提取成分及其作用机制和联合用药的研究,对辐射损伤修复的临床运用具有良好的引导作用。
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The Present Research and Development of the Repairing Function of the Effectively Extracted Components of Medicine to the Injured Part of the Body by Radiation
Wang Cheng, Jiang Yao, Ke Hong, Yi Jun, Zhou Zhou, He Yu-qin*
(Changsha Medical University,Changsha Hunan province,410219)
Radiation damage means the acute, late-occurred or chronic damage on bodies caused by ionizing radiation, which happen more often on patients who have been received radiotherapy and medical workers in radiology departments. Therefore, the research of the reparation of radiation-injured parts has become a new direction of medical research. Effectual components from medicine which are derived from nature have acquired wide attention because of their special chemical taxonomy and structural characteristics, more cleavage sites, obvious pesticide effects, fewer untoward effects, lighter addiction, abundant resources, etc. The low-dose radiation damage model is reversible, and it can evaluate the functions of effectual components from medicine on the reparation of radiation-injured parts, which is widely recognized as a favorable model to study the effects of medicine on the reparation of radiation damage. The writer wants to give a general overview of the research status and progress of functions of effectual components from medicine on the reparation of radiation-injured parts.
Medicine, Radiation damage, Repair
R81
A
1674-2060(2016)01-0161-02