没食子酸对小鼠肝脏的辐射防护作用

薛 琦，于蕙源，王 曼，尹健健，阿布地力·阿布都许库，刘丽波

(吉林大学公共卫生学院 国家卫生健康委员会放射生物学重点实验室，吉林 长春130021)

据世界卫生组织2018年统计数据显示，恶性肿瘤将会成为21世纪主要和唯一的阻碍期望寿命增长的疾病[1-2]。在众多的治疗恶性肿瘤的方法中，放疗是重要的方法之一。但放射线在杀死肿瘤细胞的同时将导致患者其他的健康组织细胞受损。目前辐射防护药物热点研究主要集中于降低放射治疗引起的毒副作用，在放疗中选用低毒性，安全性高的辐射防护剂，从而提高肿瘤的放疗效果并改善患者的预后[3]。没食子酸(GA)又名棓酸，广泛存在于茶叶、山茱萸、葡萄等自然界的多种植物中。GA还拥有多种生物学活性，如：抗氧化、抗肿瘤、抗炎抗感染、保护心血管等[4-6]。本文就GA对辐射损伤小鼠肝脏中抗氧化酶活性和脂质过氧化程度的影响作用和GA对小鼠的辐射防护作用进行探讨，以便为临床提供有效低毒的肿瘤放疗辐射防护剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料本研究中所用动物经吉林大学实验动物伦理委员会审查通过。健康雄性成年ICR小鼠110只，体重(20±2)g，由辽宁长生生物技术股份有限公司提供，许可证号 SCXK(辽)-2015-0001。没食子酸(上海麦克林试剂公司)，以生理盐水为溶剂溶解。过氧化氢酶(CAT)试剂盒购自南京建成生物工程研究所，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)试剂盒均购自上海源叶生物科技有限公司。X-Rad 320 辐射仪(美国 Precision X-Ray.Inc公司)，照射剂量为0.511 Gy/min。

1.2 实验动物分组及处理将小鼠随机分为11组，每组10只，阴性对照组和阳性对照组经胃肠道给予生理盐水，GA组分别经胃肠道给予50、100和200 mg/kg的GA，连续14 d，每天1次，第15天，除阴性对照组不进行照射外，其他组均使用辐照仪对实验小鼠进行全身辐照，辐照剂量分别为1.0、3.0 和 4.0 Gy。辐照后24 h处死小鼠，检测小鼠肝脏组织中CAT、SOD、GSH-Px的活性值和MDA含量。

1.3 测定指标及方法按照试剂盒说明书中具体的操作步骤检测小鼠肝组织CAT、SOD、GSH-Px活性值和MDA含量。

1.4 统计学处理数据统计采用IBM SPSS Statistics 24.0软件，两组间比较采用两独立样本t检验，多组资料间的比较采用单因素方差分析进行，两两比较采用Dunnett-t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同剂量GA对 2.0Gy X 射线辐照小鼠肝脏CAT、SOD、GSH-Px活性值和MDA含量的影响由表1可见，在小鼠接受 2.0 Gy X 射线辐照前进行GA干预结果与阳性对照组比较表明：低剂量GA预处理仅增加了GSH-Px的活性值；但中、高剂量GA预处理增加了受照小鼠肝脏CAT、SOD 和GSH-Px的活性值，除中剂量GA的CAT组外差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；多个剂量GA预处理均降低了小鼠肝脏中MDA 的含量，且MDA的含量随着GA剂量的增加而逐渐降低，其中，中剂量和高剂量组与阳性对照组比有统计学意义(P<0.01)。

表1 不同剂量GA对 2.0Gy X 射线辐照小鼠肝脏CAT、SOD、GSH-Px活性和MDA含量的影响

2.2 200 mg/kg GA对不同剂量 X 射线辐照小鼠肝脏CAT、SOD、GSH-Px活性值和MDA含量的影响小鼠在接受1.0、3.0 和 4.0 Gy的X 射线照射后(见表2)，随着辐照剂量的增加肝脏中CAT、SOD和 GSH-Px 的活性值逐渐下降，而MDA的含量呈逐渐增加趋势。在小鼠受1.0、3.0和4.0 Gy的X射线辐照前进行GA干预，均能够增加受照射小鼠肝脏中CAT、SOD 和 GSH-Px的活性值，减少 MDA 的含量，并且与相同辐照剂量的阳性对照组相比均具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。

表2 200 mg/kg GA对不同剂量 X 射线辐照小鼠肝脏CAT、SOD、GSH-Px活性值和MDA含量的影响

3 讨论

电离辐射首先直接作用于机体中的水分子而诱发活性氧(ROS)与自由基暴增，间接的造成DNA等生物大分子损伤，使得电离辐射对机体的这种间接作用具有十分的重要意义[7]。其中ROS暴增导致机体氧化应激，引发一系列反应加重细胞损伤甚至引起细胞死亡[8-9]。因此减少电离辐射后机体产生的ROS及提高机体清除ROS的能力，从而减轻机体的辐射损伤，成为了辐射防护药物的一个研发重点[10]。

放射性肝损伤是肝癌患者放疗中常见的并发症，临床表现为肝功能短时间内恶化，肝细胞水肿变性、肝脏急性炎症及小静脉损伤甚至肝组织纤维样改变等[11-12]。研究表明[13-15]，ROS、 转化生长因子(TGF-β)、一氧化氮(NO)等参加了放射性肝损伤的发生和发展，夏红强[13]等人的研究还表明血MDA、SOD指标对肝损伤的提示作用早于肝功能改变。Cheema等人[16]的研究指出机体氧化应激水平很大程度上影响了放射性肝损伤的发生发展。因此清除机体过量的ROS，可以有效减少肝损伤。

没食子酸是一种拥有多个酚羟基的天然化合物。研究发现，没食子酸在体外条件下具有较强的抗氧化、抑制细胞脂质过氧化、清除羟自由基等作用[17]。没食子酸还能够降低砷诱导的大鼠心脏、脾组织中MDA、NO的含量，并提高GSH-Px和SOD的活性，而表现出优秀的抗氧化功能[18]。Wang[19]等人通过白介素33(IL-33)诱导的哮喘小鼠模型，研究没食子酸改善哮喘的机制。研究结果提示没食子酸可通过下调MyD88 /NF-κB通路调节IL-33，从而抑制第2组淋巴样细胞(ILC2)活化和T辅助(Th2)细胞因子的释放，降低白介素-3和白介素-5的水平从而减轻哮喘，表明没食子酸具有良好的抗炎功能。本实验结果表明，1.0、3.0 和 4.0 Gy X 射线辐照导致小鼠肝组织CAT、SOD、GSH-Px 活性值均显著下降，MDA含量明显升高。预防性给予GA可以增加小鼠肝组织中CAT、SOD、GSH-Px活性值，减少MDA的含量，说明一定剂量的GA可以提高肝组织内抗氧化酶的活性值，还可以减少肝组织氧化损伤，从而表现出其对小鼠肝脏的辐射防护作用。依据上述研究及本研究结果，推测GA对小鼠肝脏的辐射防护作用可能与其抗炎、抗氧化、改善机体氧化应激状态有关，具体作用机制尚需进一步研究。