X射线照射对机体过氧化水平及抗氧化能力影响的实验研究＊

李大鹏，王永清，吕春雷，王凤娇，张 霞，郑文哲

随着现代工业化社会的快速发展，与X射线接触机会增多致遭受辐射损伤的可能性增加，X射线照射损伤防护及急性放射病治疗成为防护及临床医学的重要研究课题［1，2］。笔者通过不同剂量X射线照射大鼠，监测大鼠抗氧化酶中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（hydrogen peroxide enzyme，CAT）及反映抗氧化系统功能状况的总抗氧化能力（total antioxidant capacity，T－AOC）指标变化，探讨X射线照射对机体脂质过氧化水平及抗氧化能力的影响，现报告如下。

1 材料和方法

1．1 实验动物 健康雄性Wistar大鼠19只，SPF级，体质量（0．2±0．005） kg，购于山东省鲁抗医药股份有限公司 ［实验动物生产许可证：SCXK （鲁）2013－0001］。

购买实验动物在屏障环境 ［SYXK （军）2012－0045］中恒温、恒湿条件下适应性饲养6 d，自由进食及饮水，山东省鲁抗医药股份有限公司提供标准颗粒动物饲料。

1．2 仪器与试剂 测定 T－SOD、CAT及T－AOC，主要仪器包括722型光栅分光光度计（上海第三分析仪器厂，T－SOD检测波长550 nm、1 cm光径比色杯，CAT测定为波长 405 nm、0．5 cm 光径比色杯，TAOC检测波长520 nm、1 cm光径比色杯）、5415R台式冷冻小型离心机、5810R台式冷冻高速离心机（德国Eppendorf公司）等。

T－SOD、CAT及T－AOC测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1．3 辐照条件 选择Brecise Treatment System医用直线加速器（瑞典医科达公司），进行大鼠全身X线照射，照射野20 cm×20 cm，照射野距离100 cm。

1．4 实验方法

1．4．1 动物分组 19只大鼠适应性饲养6 d后进行实验，随机分为实验组A、实验组B和对照组C，其中实验组A为6只、实验组B为7只、对照组C为6只，均称重并记录。

1．4．2 辐照方法 实验中，A、B实验组大鼠均每日进行X线照射，全身一次性照射，1次／d，连续6 d，其中实验组A照射剂量为3 Gy，实验组B照射剂量为 2 Gy，2 组剂量率均为 1．5 Gy／min。对照组 C 不进行X线照射。

实验过程中，各组大鼠均自由饮水及相同标准饲料喂养。

1．4．3 标本采集 实验组A、B组大鼠末次照射后，均禁食24 h（自由饮水）进行血液标本采集，对照组C直接禁食24 h后采集血液标本。采集操作用10%水合氯醛进行麻醉，按0．3 ml／100 g大鼠体质量的剂量，腹腔注射。麻醉稳定后，将大鼠仰卧固定在解剖台上，消毒后仔细进行心脏采血，留取血标本3 ml以上，迅速按常规方法分离血清，－80℃保存待检。

1．5 指标测定 T－SOD测定采用羟胺法，严格按试剂盒操作说明书要求进行标准品处理和实验操作，550 nm波长测各孔吸光度A，检测范围为（262．79±23．24）U／ml。CAT活性测定采用可见光法，严格按试剂盒操作说明书要求进行标准品处理和实验操作，405 nm波长测各孔吸光度 A，检测范围为 0．2～24．8 U／ml。T－AOC测定采用铁还原－菲啉显色法，严格按试剂盒操作说明书要求进行标准品处理和实验操作，520 nm波长测各孔吸光度A，检测范围为0．2～55．2 U ／ml。

表 1 各组 T－SOD、CAT、T－AOC 检测结果（×U／ml）

2 结果

2．1 A～C 各组 T－SOD、CAT、T－AOC 检测结果 TSOD检测表明：A组低于C组，B组低于C组，A组低于B组。CAT检测表明：A组低于C组，B组低于C组，A组低于B组。T－AOC检测表明：A组低于C组、B组低于C组、A组低于B组。见表1。

2．2 各组 T－SOD、CAT、T－AOC 组间比较结果 TSOD活性检测：A组与C组间差异有统计学意义（P＜0．05），A 组与 B 组间差异有统计学意义 （P＜0．05），B 组与 C 组间差异无统计学意义 （P＞0．05），表明接受3 Gy照射剂量A组血清T－SOD活性显著低于未进行X线照射的C组，也显著低于接受2 Gy照射剂量的B组，显示T－SOD活性与照射剂量呈负相关关系。CAT活性检测：A组与C组间差异有统计学意义（P＜0．05），A 组与 B 组间差异有统计学意义 （P＜0．05），B组与C组间差异无统计学意义（P＞0．05）， 表明接受 3 Gy照射剂量的 A 组血清CAT活性显著低于未进行X线照射的C组，也显著低于接受2 Gy照射剂量的B组，显示CAT活性与照射剂量呈负相关关系。T－AOC水平检测：A组与C 组间差异有统计学意义（P＜0．05），其余组间差异无统计学意义（P＞0．05），表明接受 3 Gy 照射剂量 A组血清T－SOD水平显著低于未进行X线照射的C组。见表2。

表 2 T－SOD、CAT、T－AOC 指标组间比较结果

3 讨论

氧化应激是由于各种因素刺激导致机体组织或细胞内氧自由基生成增多和（或）清除能力降低，导致氧自由基在体内或细胞内蓄积，出现脂质过氧化及造成细胞或组织氧化损伤［3］。有氧条件下，大剂量X射线照射可致细胞内水辐解并产生多种活性氧自由基，形成脂质过氧化及造成生物大分子和生物膜损伤，以及细胞功能丧失及死亡，形成对机体损伤。

抗氧化酶是机体抗氧化系统中的主要组成成分，机体防御自由基攻击的抗氧化酶系统主要有SOD、CAT等，与非酶性抗氧化物协同发挥保护作用。SOD是一种氧自由基清除剂，对机体氧化及抗氧化平衡具有重要作用，SOD变化可间接反映氧自由基在体内生成和清除情况，以及对组织损伤程度和体内抗氧化防御作用的功能情况，其活性强弱是衡量机体清除自由基及抗氧化能力的重要指标。CAT是机体防御自由基攻击的抗氧化酶系统中的主要成分，可有效清除自由基，减轻及阻断脂质过氧化反应，还原体内不断生成的过氧化氢等，产生保护细胞膜结构和功能完整的作用，可间接反应抗氧化酶的活性及机体清除自由基的能力。T－AOC是生物体内酶类与非酶类的抗氧化物物质总称，是衡量抗氧化系统功能状况的综合性指标，也是衡量自身抗氧化能力大小的整体指标，其含量能反映机体抗氧化系统针对外来刺激的代偿能力及自由基代谢的状况，可直接反映机体抗氧化酶活力和抗氧化系统的功能状态，间接反映机体脂质过氧化损伤的程度［4－10］。

本研究表明：SOD活性检测A组与C组间差异有统计学意义（P＜0．05），A 组与 B 组间差异有统计学意义 （P＜0．05），B组与C组间差异无统计学意义（P＞0．05），表明X线辐射对机体 SOD指标具有显著性影响，接受照射的A组和B组血清SOD活性均低于对照组，且接受3 Gy照射剂量的A组SOD活性显著低于接受2 Gy照射剂量的B组，也显著低于未进行X线照射的C组，显示T－SOD活性与照射剂量呈负相关关系，表明过量自由基水平致抗氧化酶SOD消耗增加，导致血清SOD活性显著下降，降低了机体清除自由基及抗氧化能力，促进脂质过氧化并导致机体生物膜损伤。

CAT活性检测A组与C组间差异有统计学意义（P＜0．05），A 组与 B 组间差异有统计学意义（P＜0．05），B 组与 C 组间差异无统计学意义 （P＞0．05），表明X线照射对机体CAT指标具有显著性影响，接受照射的A组和B组血清CAT活性均低于C组，且接受3 Gy照射剂量A组CAT活性显著低于2 Gy照射剂量的B组，也显著低于未进行X线照射的C组，表明X线照射引起氧化应激显著降低了抗氧化酶CAT活性，以及机体清除自由基和抗氧化能力。

T－AOC水平检测表明A组低于C组，B组低于C组，A组低于B组，且A组与C组间差异有统计学意义 （P＜0．05），其余组间差异无统计学意义（P＞0．05）， 表明 X 线照射对机体 T－AOC 具有显著性影响，接受3 Gy照射剂量A组T－AOC水平显著低于未进行X线照射的C组，也低于接受2 Gy照射剂量的B组，显示接受辐射导致强活性氧损伤，较高的自由基水平致抗氧化酶消耗增加，从而使TAOC水平显著下降，降低了机体抗氧化能力及提高了脂质过氧化程度。

目前，X射线照射对人体损伤防护是国内外研究热点［1］。本文选择不同剂量X线照射大鼠方式，通过监测大鼠血清中抗氧化酶 SOD、CAT及 TAOC指标变化，评价不同剂量X线照射对机体抗氧化能力的影响，数据表明X线照射对血清SOD、CAT及T－AOC指标具有显著性影响，可显著降低抗氧化酶SOD、CAT活性及T－AOC水平，且SOD、CAT活性与照射剂量呈负相关关系，显示X射线照射中较高的自由基水平致抗氧化酶消耗增加，降低了机体抗氧化酶活性水平，导致T－AOC水平显著降低，机体清除自由基及抗氧化能力显著下降，促进脂质过氧化并导致机体生物膜损伤，实验为X线照射条件下如何控制脂质过氧化、清除自由基、提高抗氧化能力、加强辐射防护等研究提供了数据支持。

今后仍有待于进一步增加实验研究数量，结合开展相关生理病理机制研究，并在辐射防护及临床医疗等工作中不断加以推广［11］。

［1］曲保忠，杨 帆，孙鹏飞，等．林蛙油复方冲剂对X射线照射大鼠血白细胞及血清羟自由基的影响［J］．中国职业医学，2010，37（1）：74－75．

［2］韩琴芳，柳晓兰，赵振虎，等．重组人粒细胞集落刺激因子对8Gy射线照射大鼠凝血系统的影响［J］．军事医学科学院院刊，2010，34（2）：115－118．

［3］徐其岭，闫 莉．富氢生理盐水对大鼠重度颅脑损伤后氧化应激保护作用的研究［J］．重庆医学，2014，43（8）：943－948．

［4］秦小惠，古再丽努尔·艾麦提，邵 伟，等．移植BMSCs对乳腺炎大鼠血清中自由基和抗氧化酶水平变化影响的研究［J］．现代生物医学进展，2013，13（30）：5817－5820，5884．

［5］马宝慧，高永胜，潘桂兰，等．木樨草素对高脂血症模型大鼠血浆一氧化氮水平与抗氧化能力的影响［J］．中国老年学杂志，2014，34（8）：2176－2178．

［6］温 啸，贺大方，倪雪勤，等．干酪乳杆菌与银杏叶提取物对肥胖小鼠血脂及抗氧化功能的影响［J］．西北农林科技大学学报：自然科学版，2014，42（1）：1－12，17．

［7］金 晟，郑昌吉，郑明昱．山核桃油对四氯化碳诱导的大鼠急性肝损伤的影响［J］．延边大学医学学报，2013，36（3）：177－180．

［8］周 峰．烟酰胺对甲基苯丙胺注射后小鼠脑组织中脂质过氧化的影响［J］．江苏医药，2014，40（1）：13－15．

［9］张歆薇，刘海强，徐胜龙，等．次生作用对大鼠血浆SOD、MDA、NO 水平的影响［J］．现代生物医学进展，2012，12（18）：3416－3419．

［10］杨明聪，范小平，王 春．低频超声对大鼠颊囊黏膜溃疡组织SOD、MDA 含量的影响［J］．重庆医学，2012，41（26）：2711－2713．

［11］代全德，司金春，徐忠海，等．急性脑出血患者血清炎症因子和氧化应激产物的动态监测及其临床意义［J］．中华临床医师杂志：电子版，2014，8（3）：398－402．