百里醌对辐射暴露小鼠造血系统的保护作用

刘琳琳

百里醌（thymoquinone）是从黑种菜籽油中分离出来的主要有效单体，中药理论认为其具有益气养阴的功效。前期研究发现百里醌在抗癌、抗糖尿病、抗高血压、抗菌、止痛、免疫调节、抗炎、解痉挛、保肝、抗氧化等方面具有广泛的生物学效应［1−3］。百里醌对于放射性肠炎及放射性肝脏损伤具有较好的保护效果［4−5］。本研究给予受照射小鼠百里醌，观察百里醌对造血系统辐射损伤的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料（1）实验动物。雄性ICR小鼠，体质量20～23 g，6～8周龄，购自北京华阜康生物科技股份有限公司［SCXK（京）2014−0004］，饲养于中国医学科学院放射医学研究所SPF级动物房。（2）主要仪器与试剂。百里醌购自美国Cayman公司。RPMI 1640培养基、小牛血清购自中奥天元科技发展公司。培养基（Methocult M3534）购自加拿大Stemcell公司，MEK−8222K全自动血液分析仪购自日本光电公司，CKX31倒置显微镜购自日本奥林巴斯公司。Cammacell−40137Cs放射源采用加拿大原子能公司的产品，其剂量率约为0.87 Gy/min。活性氧（ROS）探针DCFH购自碧云天生物科技公司。

1.2 实验方法

1.2.1 动物分组及给药将ICR小鼠按平均体质量一致原则分为对照组、照射组和百里醌组，每组5只。小鼠在照射前给药1 d，照射后继续给药3 d。采取灌胃给药，每只0.2 mL，对照组和照射组给予含10%二甲基亚砜（DMSO）的生理盐水，百里醌组给予10 mg/kg百里醌。其中对照组不接受照射（0 Gy），照射组和百里醌组给予2.0 Gy全身照射。照射后7 d取材。

1.2.2 血细胞与单侧股骨骨髓细胞计数小鼠以抗凝方法取血，并将小鼠处死。配置含有2%胎牛血清的磷酸盐缓冲液，在股骨两侧分别用2 mL注射器针头插入骨髓腔中缓慢冲洗，每侧冲洗3次，以获取骨髓细胞的悬液，然后进行5倍稀释。最后用全自动血细胞计数仪测定外周血和骨髓细胞浓度。

1.2.3 集落形成能力测定在小鼠受照后7 d，无菌分离小鼠骨髓细胞，计数调整骨髓细胞浓度。按3534培养基说明书接种骨髓细胞，并培养5 d。倒置显微镜下观察，若细胞数≥30个判定为集落阳性。细胞集落数以1×105个所形成的集落形成单位（CFU）表示。

1.2.4 ROS水平测定取骨髓细胞，加入ROS检测试剂（5 μmol/L DCFH）后37℃水浴30 min，洗涤1次后将细胞悬起，采用流式细胞仪进行荧光检测，分析各组细胞平均荧光强度变化，测定各组ROS水平。

1.3 统计学方法数据处理采用SPSS 11.5统计学软件，以均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间多重比较采用LSD−t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 百里醌对受照小鼠外周血和单侧股骨骨髓细胞的影响与对照组相比，照射组小鼠外周血白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、血红蛋白（HGB）、血细胞比容（HCT）、血小板（PLT）、单侧股骨骨髓细胞数（BMMNC）均显著下降（P＜0.05），百里醌组外周血WBC、RBC、HGB、HCT和PLT计数也出现显著下降（P＜0.05）。与照射组比较，百里醌组小鼠外周血WBC和BMMNC显著提高（P＜0.05），见表1。

Tab.1 Comparison of the peripheral blood indicators andBMMNCs beween 3 groups of mice表1 各组小鼠外周血和BMMNC比较（n=5，x±s）

2.2 百里醌对受照射小鼠骨髓细胞集落形成能力的影响与对照组（63.2±9.5）相比，照射组小鼠骨髓细胞集落形成数量（5.5±3.0）减少，与照射组比较，百里醌组小鼠骨髓细胞集落形成数量（14.8±3.3）显著提高（F=155.904，P＜0.01）。

2.3 百里醌对受照小鼠骨髓细胞ROS的影响与对照组（6 438±1 169）相比，照射组小鼠的骨髓细胞ROS水平（12 732±1 107）显著升高，百里醌组受照小鼠骨髓细胞中的ROS水平（9 260±1 018）较照射组降低（F=44.223，P＜0.05）。

3 讨论

放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗方式，但放射治疗在杀伤癌细胞的同时也会对正常细胞造成辐射损伤。前期研究发现中药血必净注射液或吲哚−3−甲醇、五倍子酸等单体均具有一定的造血系统损伤防护效果［6−8］。本文研究了百里醌对造血系统辐射损伤的防护作用，并对其机制进行初步探讨。

造血细胞有极高的辐射敏感性，受辐射后外周血淋巴细胞数量急剧降低［9］。本研究结果表明，百里醌对接受2.0 Gy照射的小鼠外周血WBC和BMMNC均有显著的保护作用。在造血系统中造血祖细胞增殖产生成熟造血细胞，更易受到辐射损伤。通过模拟体内造血环境进行粒细胞巨噬细胞集落形成实验可检测骨髓细胞的增殖能力。实验表明百里醌对提高辐射损伤小鼠骨髓细胞的集落形成能力效果明显［10］。

辐射除了直接作用到生物大分子外，还会与组织细胞中的水分子作用，可以大量产生多种ROS，而这些ROS和生物中的大分子作用，引起DNA、蛋白等损伤，因此ROS水平的高低在一定程度上决定辐射损伤的程度［11］。本研究发现百里醌能够有效降低辐射升高的ROS水平。

综上所述，对于全身接受2.0 Gy照射的小鼠，在给予百里醌后可明显提高其外周血WBC和BMMNC计数，还可提高其骨髓细胞的克隆形成。百里醌通过抑制辐射诱导细胞中ROS升高而达到对造血系统辐射防护的效果。