芝麻酚对辐射损伤大鼠的防护作用及机制研究

摘要

随着核技术、放射新技术在各个领域的广泛应用，人体受到电离辐射损伤的机会越来越多，辐射防护研究也越来越受重视。目前，除了物理防护阻断辐射对人体造成的损伤外，辐射防护剂的开发是辐射防护研究的一大重点。氨磷汀、蛋白酶抑制剂、激素类抗放射药、天然药物、细胞因子等是目前研究较多的辐射防护剂。天然抗氧化剂因为具有毒性低、来源广等特点，其辐射防护作用的研究备受关注。芝麻酚（Sesamol，SM）是存在于芝麻油中的一种天然抗氧化剂，具有很强的抗氧化作用。
　　 目的：
　　 研究芝麻酚对60Co-γ射线辐射损伤大鼠的防护作用及其机制。
　　 方法：
　　 1.芝麻酚自由基清除能力的研究
　　 采用H2O2/Fe2+体系通过Fenton反应产生羟自由基(OH·)、二苯代苦味酰肼溶于无水乙醇产生DPPH自由基(DPPH·)两种方法分别观察芝麻酚对OH·、DPPH·的清除作用。维生素C作为阳性对照组。
　　 2.芝麻酚灌胃对受照大鼠抗氧化能力的影响
　　 6周龄雄性Wistar大鼠随机分为对照组、照射组(6Gy)、50mg/kgbw芝麻酚+照射（50mg/kgbwSM+6Gy）组、100mg/kgbw芝麻酚+照射(100mg/kgbwSM+6Gy)组，每组6只。芝麻酚溶于蒸馏水后，每天灌胃一次，连续3天。除对照组外，大鼠于末次灌胃2h后接受60Co-γ射线一次性全身辐照，皮源距2.41m，剂量率2Gy/min，总吸收剂量6Gy。24h后麻醉大鼠，下腔静脉取血，采用试剂盒测定血浆总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化酶歧化酶(SOD)活性、还原性谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量。
　　 3.长期经口摄入芝麻酚对辐射损伤大鼠的保护作用
　　 6周龄雄性Wistar大鼠随机分为对照组、20mg/L芝麻酚组、100mg/L芝麻酚组，每组20只。芝麻酚溶于蒸馏水给大鼠自由饮用。连续喂养8周后，从以上3组大鼠中各随机抽取一半接受60Co-γ射线一次性全身辐照，皮源距2.41m，剂量率2Gy/min，总吸收剂量4Gy。因此，实验最终为6组，即对照组、20mg/L芝麻酚组(20mg/LSM)、100mg/L芝麻酚组(100mg/LSM)、照射组(4Gy)、20mg/L芝麻酚+照射组(20mg/LSM+4Gy)、100mg/L芝麻酚+照射组(100mg/LSM+4Gy)，每组10只。照射后24h，割尾取血，采用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测大鼠外周血细胞DNA损伤。照射后3天，大鼠麻醉后处死，取组织测定脏器指数、外周血细胞计数、血浆抗氧化指标、骨髓细胞微核形成率，并观察小肠、睾丸、脾脏组织的病理学改变和核因子(NF)-κB及IκB的蛋白表达。
　　 结果：
　　 1.芝麻酚对OH·及DPPH·均有良好的清除作用，清除能力呈现剂量反应关系，IC50分别为2.1mM和239.5μM，略低于维生素C。
　　 2.芝麻酚灌胃3天后显著提高了受照大鼠血浆SOD活性（P＜0.05），降低了MDA含量(P＜0.01)。芝麻酚灌胃对T-AOC和GSH水平的提高无统计学意义。50mg/kgbw和100mg/kgbw芝麻酚灌胃改善受照大鼠抗氧化指标的差异无统计学意义。
　　 3.摄取芝麻酚水溶液8周对大鼠无任何不良作用。与单纯照射组相比，芝麻酚摄取：1）显著升高了受照大鼠血浆T-AOC、GSH水平和SOD活性，降低了MDA含量。2）有效维持了受照大鼠的脾脏指数，提高了受照大鼠淋巴细胞百分比(LYM％)及红细胞（RBC）、血红蛋白(HGB)数量。3）显著降低受照大鼠外周血细胞彗星尾长、尾DNA含量、尾矩和Olive尾矩。如照射组尾DNA％为3.30+2.36，20mg／L、100mg/L芝麻酚摄取组照射后尾DNA％分别为2.50±2.11和2.57+2.95（与照射组比较P＜0.01）。4）降低了辐照所致的骨髓微核形成率。照射组微核率为(37.30±9.62)‰，20mg/L、100mg/L芝麻酚摄取组照射后微核率分别降至(31.50±8.71)‰和(27.40±10.42)‰，其中后者与照射组比较具有统计学差异(P＜0.01)。5）维持小肠绒毛高度，减轻了小肠炎症;保护睾丸生精上皮完整性，维持精子数量;保护脾脏组织结构完整，维持脾小体数目。6）对大鼠脾脏、小肠和睾丸组织NF-κB及IκB蛋白表达无显著影响。
　　 结论:
　　 芝麻酚能够有效减轻60Co-γ射线辐射对大鼠造成的损伤。其作用机制可能与清除自由基、提高机体抗氧化能力有关。芝麻酚的自由基清除能力弱于维生素C，这可能与实验所选用的指标有关，另一方面也提示芝麻酚对细胞DNA、小肠、睾丸、脾脏等辐射敏感器官的保护作用可能还涉及抗氧化以外的其它机制。